三／四節串聯鋰電池保護系統設計
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1 系統概述
該保護系統采用精工電子三／四節串聯鋰離子可充電電池專用充、放電保護IC S-8254構建一級保護。S-8254系列內置高精度電壓檢測電路和延遲電路，針對各節電池進行高精度電壓檢測，實現單節過充電保護和單節過放電保護，并具備三段過電流檢測功能，通過外接電容可設置過充電檢測延遲時間、過放電檢測延遲時間和過電流檢測延遲時間1(過電流檢測延遲時間2和過電流檢測延遲時間3在芯片內部被固定)。該系統采用精工電子S-8244系列內置高精度電壓檢測電路和延遲電路的鋰離子可充電電池二級保護專用IC實現電池的單節二級充電保護，其保護延遲時間可通過外接電容的容值來設置。
圖1為四節電池串聯使用時的保護系統原理圖。
S-8254通過SEL端子可以實現電池三節串聯用或四節串聯用的切換；S-8244則通過電阻R22短路第四節電池電壓檢測端子VCC3和VSS即可用作三節電池串聯使用時的二級保護。
2 各保護功能的實現
S-8254系列充、放電保護電壓和過電流檢測電壓以50 mV為進階單位，S-8244系列過充電檢測電壓以5 mV為進階單位，系統根據不同場合的使用需求，可以選擇相應適合的型號。現以圖1保護系統為例，采用S-8254AAVFT和S-8244AAPFN作為保護IC，具體說明各保護功能的實現過程。
2．1 過放電保護
通常狀態下，S-8254放電控制用端子DOP為VSS(電池4的負電壓)電位，放電MOS管QDISl，QDIS2處于導通狀態，系統可正常進行放電工作。當檢測到某節電池電壓低于2．7 V(VDLn)，且這種狀態保持在TDL(TDL時間由過放電檢測延遲端子CDT外接電容CS決定)以上時，DOP端子的電壓變為VDD(電池1的正電壓)電位，放電MOS管關閉，停止放電，這種狀態稱為過放電狀態。進入過放電狀態后，VMP端子電壓經電阻R3由負載下拉至VDD／2以下，S-8254轉為休眠狀態；斷開負載后，VMP端子電壓經電阻R9、充電MOS管QCHRl和QCHR2由VDD上拉至VDD／2以上且低于VDD，S-8254退出休眠狀態。當所有電池電壓都在3．0 V(VDUn)以上時，過放電狀態被解除，系統恢復正常放電工作。
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