多種7S鋰離子電池保護電路分析

　　在鋰離子電池保護IC產品中,目前最多只有做到4節串聯的,因此不少工程師在設計大于4節的鋰離子電池保護電路時,會感到資料太少,或缺少現成的產品電路可以研發.

　　本人在這兩年中共接觸到四、五種其它公司研發的7節鋰離子電池串聯保護電路,在這里利用業余時間,一種一種畫出來供給大家參考,使工程師免走彎路.

　　下圖是第一種的原理圖

　　上面的這個電路是一家外國公司所研發的早期版本的7節串聯鋰離子電池保護電路.電路的保護功能較為可靠,并帶有簡單的充電平衡電路.

　　但該電路有較大的缺點:7S中的電芯耗電不均衡,低幾節的電芯靜態耗電過大.

　　小缺點也有一些:電路稍顯復雜,難以擴展,成本也沒有做到較低.

　　但是作為早期的7S保護電路產品,它的保護功能是完全實現了,具有過充電,過放電和過流及短路保護功能.也有簡單的充電平衡功能.

　　下圖是這個電路對應的電路板,板上有顆芯片LM339燒毀.

　　下圖是又一家外國公司所設計的7S鋰離子電池保護電路.

　　從電路圖上可以看出,它的電路已經比第一種中的電路簡潔,成本也略為降低,保護功能也能完全實現.其缺點是:成本仍然較高.保護開關置于電芯中間部位,生產組裝與批量生產時的測試都會較麻煩.

　　上面兩種電路的共同點是:

　　都是用2節4S鋰離子電池保護IC(MM1414或S-8254)構成一個7S的鋰離子電池保護電路.這種電路結構目前仍然有廠家在使用.

　　但這種電路結構較難擴展,受保護IC本身限制.比如,如果想要一個5S的保護電路,這種電路結構就是無法實現的.

　　下面這是第3種7S鋰離子電池保護電路,是國內的一家公司所提供的,也是許多人所關注的用單個保護IC所構成的7S保護電路.

　　這個保護電路的特點是擴展性較好,成本也比較低,靜態時功耗最小.另一個特點是第一次將充電回路與放電回路分離,這樣在成本上會少一些,放電時的內阻也會更小一些.

　　該電路還有一個特點是,當過充電保護時,被過充電的那節電芯的耗電流會很大,具有一些平衡的功能.

　　不足之處是在過放電保護后的耗電反而會比靜態略高.從圖中可以看到,上半部分每個電芯的電路都是相同的,而且可以繼續往上擴展到10節甚至13節.當然,更多節數時,要考慮MOSFET的耐壓了.