IRR充电电池 保护电路
电池充电及保护电路
文章来源:互联网 作者:魏智 点击:43 发布日期:2006-2-22 14:22:12 收藏
1. Li+电池保护电路
锂离子,Li+,电池虽然具有能
量密度高、使用寿命长、无记忆效
应、自放电量较低及单节电池电压
高等诸多优点,但在使用时需严格
注意过压保护、 过放电保护和过流
保护,而且对保护电路的精度
也较高,图1所示电路是利用MA
X1666构成的一个完整的Li+ 电
池保护器。MAX1666S/V/X可分别
为2节/3节/4节Li+电池组提供保
护,其中包括:过充电保护、过放
电保护、电池失配保护以及过流保
护。 过压检测功能还可有效避免电池组中的任何一节电池,输
出现过充电,当电池电压超出设置门限时,出高电平,场效应管Q2、Q3 被断开而终止充电过程,
输出低电平,向电池组控制器发出报警信号。电池
最高电压门限由外部电阻R1、R2确定,其可设置范围为4
V~4.4V。
, 欠压检测电路可用于防止电池出现过放电现象,当检测到电池电压低于所设置门限时,UVO,
输出高电平,保持低电平,开关管Q3、Q1 开路,Q2导通,电池处于涓流充电状态,使电池电压得以恢复。电池低电压检测门限可通过R3、R4设置,设置范围为2V~3V。
、、U-VO和均为高电平,相应的开关管Q1~Q3 当电池组中任意两节失配时,
均断开,为低电平从而向控制器发出中断信号。 适配电压检测门限可由R5、R6设置。
2. 结构紧凑的Li+电池充电器
锂离子电池,Li+,以其高能量密度和高性能被广泛应用于手机、PDA、笔记本电脑等产品中。图2所示电路是一种结构紧凑的单节 Li+电池充电电路,图中的墙上适配器为6VDC/800mA限流型电压源,MAX1679内置充电终止检测电路和充电过程控制器, 插入电池或给充电器上电都将启动一次充电过程。一次完整的充电过
程包括:?初始化充电过程;在该过程中系统以较小的充电电流为电池充电, 以使用率电池电压大于2.5V。
如果温度范围超出2.5?到47.5?,充电器则处于等待状态。?快充过程;当快充开始后,MAX1679打开外
接的P 沟道场效应管,快充电流由外部限流型充电电源决定。一旦系统检测到电池电压达到Li+电池充电终止
门限电压时,快充结束。充电终止门限电压由电阻确定。 ?脉冲充电过程;快充过程结束后,系统进入
脉冲充电过程,MAX1679每隔2ms检测一次电池电压,电
池电压小于终止门限时,外部 P沟道场效应管导通,电池电
压大于终止门限时,P沟通道场效应管,P1,断开,在脉冲
充电过程接近结束时, P沟道场效应管的断开时间进进大于
接通时间。
该电路除了具有电池电压检测外,MAX1679还具有超时
检测和温度检测功能,这可为电池提供二次保护。需要检测
温度时,应在 THERM引脚不BATT-引脚间接一热敏电阻,
并将热敏电阻靠近电池安装。当TSEL引脚接BATT+、ADJ
或 GND时,所对应的充电限制时间为2.8小时、3.75小时
和6.25小时。选择P1时要考虑漏源间的击穿电压、最小导
通门限电压、额定电流及功率损耗等参数, 漏源击穿电压至
少要高于开路状态下墙上适配器电压的25%。
图2中的LED用于指示充电状态,LED闪烁频率不充电状态的对应关系如
1所列。
3. Nicd电池充电器
镍镉,Nicd,电池是最早应用的可充电电池,其能量密度和重量密度相对较低,但是,由于成本较低, 目
前仍在许多产品中被选用,如无绳电话、便携式仪表等。Nicd电池充电终止检测方式一般采用-?V 检测、超时
检测、电池温度检测和电池温度上升率检测。在快充方式下,通常选用-?V检测不超时、温度检测相配合的方
式。
图3为利用MAX713构成的Nicd电池单机充电器,可充1至16节电池。图中, MAX713内置充电终止
检测算法,-?V检测、超时检测、电池温度检测,,快速充电结束后可自动切换到涓流充电,以补充 Nicd电
池的自放电。DCIN接墙上适配器的输出,墙上适配器的最低输出电压应高于:2V+,1.9V×电池节数,;最高
电压取决于P 沟道MOSFET的击穿电压和输入旁路电容的耐压值。当DCIN低于15V时,MAX713的DRV
引脚直接不Q1、Q2连接;DCIN高于15V 时,接入Q3;R4用于为Q1、Q2提供适当的电压摆幅。限流二
极管D4扩大了输入电压范围,并为MAX713内部并联稳压源提供固定的8mA 电流,如果墙上适配器提供的
输出电压范围较窄,则可以用电阻替代D4。 根据所要求的充电速率和电池容量可算出所要求的充电电流
μH,饱和电流为1.5A。该电路对电感值,由公式可确定限流电阻的大小。改变PGM0~PGM4的接法可设置
的要求并不严格,电感值越大,电流纹波越小。 电池节数和充电限制时间(参考表2、表3)。图3中L1的电感量为220
为Nicd电池充电时,不完全放电会使电池的镉阳极变为镉氧化物,从而造成电池端电压下降,为消除电池
的记忆效应,图 3中虚线框内的预处理电路能够使电池充电前完全放电。如用MAX712替代MAX713,并去
掉虚线框内电路,则图3也可用于NiMH电池的充电。