電動自行車鋰電池組保護電路設計
3 各部分電路的研究與設計
3.1 充、放電驅動電路
充、放電驅動電路采用兩組MOSFET實現控制:充電MOSFET(Q1,Q3,Q5)和放電MOSFET(Q2,Q4,Q6)。Q1~Q6均為增強型N溝道MOSFET,Id=60 A,由于此處開斷頻率并不高,直接采用3個MOSFET并聯即可,用以增大電流驅動能力。當保護板1檢測過充電時,將控制充電MOSFET組關斷,此時電流無法再從Bat10-流向EB-,將禁止充電。但是,由于MOSFET的DS級兩端存在寄生二極管,此時電流還是能從EB-流向Bat10-,實現帶載放電功能。同理,當保護板1檢測過放電時,將控制放電MOSFET組關斷,此時電流無法從EB-流向Bat10-,無法放電,但仍可正常充電。本文引用地址:http://www.104case.com/article/175840.htm
3.2 保護控制電路
此次保護IC采用了精工公司的S-8209A芯片,內置高精度的電壓檢測和延時電路,同時具有通信(級聯)和電量平衡功能。
圖5摘取了保護板1中前三級(1~3級)保護電路,6~10級保護電路與此相似。所選取的芯片技術指標如表1所示,對于過充電、電平衡和過放電功能都有其檢測和解除電壓,以確保各狀態的可靠進入和退出。
(1)過充電保護
S-8209A在檢測電池兩端電壓高于VCU或充電控制引腳CTLC為高電平時,都將進入過充電狀態,且CO輸出高阻,直至電壓低于VCL退出。以第2級為例,當S2檢測到第2級鋰電池電壓高于4.25 V時,CO引腳將變為高阻,CTLC將被內部上拉電阻上拉,導致S1的CO引腳變為高阻,進而控制驅動電路將充電MOSFET組關斷。
通過級聯控制方式可以實現任何一級鋰電池過充時都將充電回路關斷的效果。
(2)過放電保護
與過充電相似,S-8209A在檢測電池兩端電壓低于VDL或放電控制引腳CTLD為高電平時,將進入過放電狀態,且DO輸出高阻,直至電壓高于VDU退出。級聯控制方式下任一級鋰電池過放時都將使放電MOSFET組關斷。
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