Pil koruma levhasının ana işlevi

1. Voltaj koruması: akünün malzemesine göre değiştirilmesi gereken aşırı şarj ve aşırı deşarj. Bu basit görünüyor, ancak ayrıntılar açısından hala deneyim ve bilgi var.

Aşırı şarj koruması, önceki tek hücreli pil koruma voltajımız, tam pil şarj voltajından 50~150mV daha yüksek olacaktır. Ancak, güç pili farklıdır. Pil ömrünü uzatmak istiyorsanız, koruma voltajınız pilin tam şarj voltajını, hatta bu voltajın altında seçmelidir. Örneğin, manganez lityum pil, 4.18V~4.2V seçebilirsiniz. Birden çok diziye sahip olduğu için, tüm pil paketinin kullanım ömrü esas olarak en düşük kapasiteli pili temel alır. Küçük kapasite her zaman yüksek akım ve yüksek voltajda çalışır, bu nedenle zayıflama hızlanır. Büyük kapasite her seferinde hafifçe şarj edilir ve boşaltılır ve doğal bozulma çok daha yavaştır. Küçük kapasiteli pilin hafifçe şarj edilmesini ve boşalmasını sağlamak için aşırı şarj koruma voltaj noktası çok yüksek seçilmemelidir. Bu koruma gecikmesi, darbelerin etkisini önlemek ve böylece korumak için 1S elde edilebilir.

Aşırı deşarj koruması, pilin malzemesiyle de ilgilidir. Örneğin, manganez-lityum piller genellikle 2,8V~3.0V'de seçilir. Tek pilinin aşırı deşarj voltajından biraz daha yüksek olmaya çalışın. Çünkü yerli üretim aküler için akü voltajı 3.3V'un altına düştükten sonra her akünün deşarj özelliği tamamen farklı olduğundan akü önceden korunur ki bu akünün ömrü için iyi bir korumadır.

Genel nokta, her bir pili hafif şarjda ve hafif çalışma modunda çalıştırmaya çalışmaktır, bu pilin ömrüne yardımcı olmalıdır.

Başlangıç ​​akımı genellikle 10c'nin üzerinde olan elektrikli aletler gibi farklı yüklere göre değiştirilmesi gereken aşırı deşarj koruma gecikme süresi, bu nedenle pilin voltajı kısa sürede aşırı deşarj voltaj noktasına çekilecektir. zaman. Korumak. Pil şu anda çalıştırılamaz. İşte burada belirtmekte fayda var.

2. Akım koruması: Pil takımını veya yükü korumak için MOS anahtarının bağlantısını kesmek, esas olarak çalışma akımına ve aşırı akıma yansır.

MOS tüpünün hasarı esas olarak sıcaklıktaki keskin artıştan kaynaklanır ve ısı üretimi de akımın boyutuna ve kendi iç direncine göre belirlenir. Elbette, küçük akımın MOS üzerinde bir etkisi yoktur, ancak büyük akım için bunun uygun şekilde ele alınması gerekir. Nominal akımı geçerken, küçük akım 10A'nın altındadır, MOS tüpünü sürmek için voltajı doğrudan kullanabiliriz. Büyük akım için, MOS'a yeterince büyük bir sürüş akımı vermek için sürülmelidir. Aşağıdakiler MOS tüp sürücüsünde belirtilmiştir

Çalışma akımı, tasarım yaparken, MOS tüpünde 0.3W'tan daha fazla güç bulunamaz. Hesaplama formülü: I2*R/N. R, MOS'un iç direncidir ve N, MOS'un sayısıdır. Güç aşarsa, MOS 25 dereceden fazla bir sıcaklık artışı üretecek ve hepsi sızdırmaz olduğundan, bir soğutucu olsa bile, sıcaklık uzun süre çalışırken artacaktır, çünkü yeri yoktur. ısıyı dağıtmak için. Tabii ki MOS tüpünde bir sorun yok. Sorun, ürettiği ısının pili etkilemesidir. Sonuçta koruma levhası akü ile birlikte konur.

Aşırı akım koruması (maksimum akım), bu, koruma levhası için gerekli ve çok kritik bir koruma parametresidir. Koruma akımının boyutu MOS'un gücü ile yakından ilişkilidir, bu nedenle tasarım yaparken MOS kapasitesinin marjını vermeye çalışın. Tahtayı yerleştirirken, akım algılama noktasının sadece bağlı değil, deneyim gerektiren iyi bir konumda olması gerekir. Genellikle algılama direncinin orta ucuna bağlanması tavsiye edilir. Ayrıca mevcut algılama ucundaki girişim sorununa da dikkat edin, çünkü sinyali kolayca bozulur.

Aşırı akım koruma gecikmesi, ayrıca farklı ürünlere göre ayarlanması gerekir. Burada söylenecek fazla bir şey yok.

3. Kısa devre koruması: Kesin olarak, voltaj karşılaştırma tipi bir korumadır, yani gereksiz işlem yapılmadan doğrudan kapatılır veya voltaj karşılaştırması ile çalıştırılır.

Kısa devre gecikmesinin ayarı da kritiktir, çünkü ürünlerimizde giriş filtresi kapasitörleri çok büyüktür ve kapasitörler temasa geçer geçmez şarj olur, bu da pili şarj etmek için kısa devre yaptırmaya eşdeğerdir. kapasitörler.

4. Sıcaklık koruması: Genellikle akıllı pillerde kullanılır ve ayrıca vazgeçilmezdir. Ancak çoğu zaman mükemmelliği her zaman eksikliklerin diğer tarafını da beraberinde getirecektir. Akünün kendisini veya yükü korumak için ana şalterin bağlantısını kesmek için esas olarak akünün sıcaklığını tespit ediyoruz. Eğer sürekli bir çevre koşulunda ise tabii ki bir sorun olmayacaktır. Bataryanın çalışma ortamı bizim kontrolümüz dışında olduğu için çok fazla karmaşık değişiklik var, bu yüzden iyi bir seçim değil. Örneğin kuzeyde kışın bizim için ne kadar uygundur? Başka bir örnek de yaz aylarında güney bölgesinde, ne kadar uygundur? Açıkçası, kapsam çok geniş ve çok fazla kontrol edilemeyen faktör var.

5.MOS koruması: esas olarak MOS'un voltajı, akımı ve sıcaklığı. Tabii ki, MOS tüplerinin seçimini içerir. Tabii ki, MOS'un dayanma voltajı, bir zorunluluk olan pil takımının voltajını aşmalıdır. Akım, genellikle 25 dereceyi geçmeyen, anma akımı geçtiğinde MOS gövdesinin sıcaklık artışını ifade eder. Kişisel deneyim değeri yalnızca referans amaçlıdır.

MOS sürücüsü, bazı insanlar diyebilir ki, düşük iç dirençli ve yüksek akımlı bir MOS tüpü kullanıyorum, ancak sıcaklık neden hala oldukça yüksek? Bunun nedeni, MOS tüpünün tahrik kısmının iyi yapılmamış olması ve tahrik MOS'unun yeterince büyük olması gerektiğidir. Akım, spesifik sürüş akımı, güç MOS tüpünün giriş kapasitansına bağlıdır. Bu nedenle, genel aşırı akım ve kısa devre sürücüleri doğrudan çip tarafından sürülemez ve eklenmelidir. Büyük bir akımla (50A üzerinde) çalışırken, MOS'un aynı anda ve aynı akımda normal olarak açılıp kapatılabilmesini sağlamak için çok seviyeli ve çok kanallı sürüş yapılmalıdır. MOS tüpünün bir giriş kapasitörü olduğundan, MOS tüpünün gücü ve akımı ne kadar büyük olursa, giriş kapasitansı da o kadar büyük olur. Yeterli akım yoksa kısa sürede tam kontrol yapılmayacaktır. Özellikle akım 50A'yı aştığında, mevcut tasarım iyileştirilmeli ve çok seviyeli çok kanallı sürücü kontrolü sağlanmalıdır. Bu şekilde, MOS'un normal aşırı akım ve kısa devre koruması garanti edilebilir.

MOS akım dengesi temel olarak, birden fazla MOS paralel olarak kullanıldığında, her bir MOS tüpünden geçen akımın açma ve kapama zamanlarıyla aynı olması gerektiği gerçeğini ifade eder. Bunun çizim tahtasında başlaması gerekiyor. Giriş ve çıkışları simetrik olmalı ve her bir tüpten geçen akımın tutarlı olması sağlanmalıdır. Amaç bu.

6. Öz tüketim, ne kadar küçükse o kadar iyidir, ideal durum sıfırdır, ancak bunu yapmak imkansızdır. Bunun nedeni, herkesin bu parametreyi küçük yapmak istemesi ve birçok kişinin daha düşük, hatta aşırı düzeyde gereksinimleri olmasıdır. Bir düşünelim, koruma kartında çipler var, çalışması gerekiyor ve çok düşük olabilir, peki ya güvenilirlik? Performans güvenilir ve tamamen iyi olduğunda öz tüketim sorunu olarak düşünülmelidir. Bazı arkadaşlar bir yanlış anlama içerisine girmiş olabilir. Öz tüketim, genel öz tüketime ve her dizinin öz tüketimine bölünmüştür.

Genel öz tüketim gücü 100~500uA ise sorun değil çünkü güç pilinin kapasitesi çok büyük. Tabii ki elektrikli el aletlerinin ek analizi. 5AH pil gibi, 500uA'yı boşaltmak ne kadar sürer, bu nedenle pil takımının tamamı için çok zayıftır.

Her dizinin öz tüketimi en kritik olanıdır ve bu sıfır olamaz. Elbette, performansın tamamen uygulanabilir olması koşuluyla da gerçekleştirilir, ancak bir nokta, her dizinin öz tüketiminin aynı olması gerekir. Genel olarak, her dizi arasındaki fark 5uA'dan fazla olamaz. Bunu herkes bilmeli. Her bir dizinin öz tüketimi değişirse, pilin kapasitesi uzun süre rafta kaldıktan sonra mutlaka değişecektir.

7. Denge: Denge, bu makalenin odak noktasıdır. Şu anda en yaygın denge yöntemleri iki türe ayrılır, biri enerji tüketim türü, diğeri ise enerji dönüştürme türüdür.

Çok telli bir pildeki veya yüksek voltajlı belirli bir pilin aşırı gücünü dağıtmak için bir direnç kullanmak için enerji tüketen bir eşitleme. Ayrıca aşağıdaki üç türe ayrılmıştır.

İlk olarak, şarj sırasında dengelenir. Herhangi bir pilin voltajı, şarj sırasında tüm pillerin ortalama voltajından daha yüksek olduğunda, genellikle akıllı yazılım çözümlerinde kullanılır. Tabii ki, nasıl tanımlanacağı yazılım tarafından keyfi olarak ayarlanabilir. Bu şemanın avantajı, pilin voltaj eşitlemesini yapmak için daha fazla zamana sahip olmasıdır.

İkincisi, voltaj sabit nokta eşitleme, dengeleme başlangıcını manganez-lityum piller gibi bir voltaj noktasında ayarlamak içindir, çoğu eşitleme 4.2V'de başlar. Bu yöntem yalnızca pil şarjının sonunda gerçekleştirilir, bu nedenle eşitleme süresi kısadır ve kullanışlılığı tahmin edilebilir.

Üç, statik otomatik eşitleme, şarj işlemi sırasında da gerçekleştirilebilir veya boşaltma sırasında gerçekleştirilebilir. Daha karakteristik olan, pil statik durumdayken, voltaj tutarsızsa, pilin voltajı eşitlenene kadar eşitleme yapmasıdır. anlaşmaya varmak. Ancak bazı insanlar pilin çalışmadığını düşünüyor, koruyucu plaka neden hala ısınıyor?

Yukarıdaki üç yöntemin tümü, dengeyi sağlamak için referans voltajına dayanmaktadır. Ancak, yüksek akü voltajı mutlaka yüksek kapasite anlamına gelmez, belki de tam tersi. Aşağıda tartışılmıştır.

Avantajları düşük maliyetli, basit tasarım ve akü voltajı tutarsız olduğunda belirli bir rol oynayabilir. Teorik olarak, küçük bir olasılık var.

Dezavantajları, devre karmaşıktır, bileşenler çoktur, sıcaklık yüksektir, anti-statik zayıftır ve arıza oranı yüksektir.

Spesifik tartışma aşağıdaki gibidir.

Yeni ünite bataryası kapasiteyi, voltajı ve iç direnci bir PAKET oluşturacak şekilde böldüğünde, her ünitenin kapasitesi her zaman düşük olacaktır ve şarj işlemi sırasında en düşük kapasiteli ünitenin voltajı en hızlı yükselmelidir. , ayrıca başlangıç ​​denge voltajına ilk ulaşandır. Şu anda, büyük kapasiteli monomer voltaj noktasına ulaşmadı ve dengelenmeye başlamadı ve küçük kapasiteli gerçekten dengelenmeye başladı, böylece her iş döngüsü, bu küçük kapasiteli monomer çalışıyor. tam ve tam bir durum ve aynı zamanda en hızlı yaşlanma ve iç direnç doğal olarak diğer monomerlere kıyasla yavaş artacak ve böylece bir kısır döngü oluşturacaktır. Bu çok büyük bir dezavantaj.

Bileşen sayısı arttıkça başarısızlık oranı da artar.

Tahmin edilebileceği gibi sıcaklık enerji tüketir. Fazla elektriği ısı şeklinde tüketmek için direnci kullanmak için fazla elektriği kullanmak istiyor. Gerçekten de gerçek bir ısı kaynağı haline geldi. Yüksek sıcaklık, pilin kendisi için çok ölümcül bir faktördür, pilin yanmasına veya pilin patlamasına neden olabilir. Başlangıçta, tüm pil paketinin sıcaklığını düşürmek için mümkün olan her şeyi yapmaya çalışıyorduk, peki dengeli enerji tüketimine ne dersiniz? Aynı zamanda sıcaklığı şaşırtıcı derecede yüksek, tamamen kapalı bir ortamda elbette test edebilirsiniz. Genel olarak, ısı üreten bir gövdedir ve ısı, pilin ölümcül doğal düşmanıdır.

Statik elektrik, koruma levhasını bizzat tasarladığımda asla düşük güçlü MOS tüpleri kullanmam, bir tane bile. Çünkü bunda çok fazla kayıp yedim. MOS tüpünün elektrostatik sorunudur. Küçük MOS'un çalışma ortamından bahsetmiyorum bile, PCBA yamalarının üretimi ve işlenmesi sırasında atölyedeki nem yüzde 60'ın altındaysa, küçük MOS'un ürettiği kusurlu oranın yüzde 10'u geçeceği ve ardından nemi yüzde 80'e ayarlayın. Küçük MOS'un kusur oranı sıfırdır. Deneyebilirsin. Bu hangi sorunu gösteriyor? Ürünümüz kuzey kışındaysa, küçük MOS'un geçip geçemeyeceğini doğrulamak zaman alacaktır. Ayrıca MOS tüpündeki hasar sadece bir kısa devredir. Kısa devre yapması durumunda bu grup pillerin kısa sürede zarar göreceği tahmin edilebilir. Dahası, terazimizdeki küçük MOS hala çokça kullanılıyor. Şu anda, bazı insanlar aniden, iade edilen malların dengenin bozulması nedeniyle hasar görmesinin ve MOS'un zarar görmesinin şaşırtıcı olmadığını anlayacaklar. Bu sırada hücre fabrikası ile koruma levhası fabrikası tartışmaya başladı. Bu kimin hatası?

B enerji transfer dengesi, yani büyük kapasiteli pilleri küçük kapasiteli pillere enerji depolama şeklinde aktarmak, kulağa çok akıllı ve pratik geliyor. Ayrıca kapasiteyi zaman zaman dengeye ve kapasite sabit noktalı dengeye ayırır. Akünün kapasitesi algılanarak dengeleniyor fakat akünün voltajı dikkate alınmıyor gibi görünüyor. 10AH pil takımını örnek alarak düşünebilirsiniz, eğer 10.1AH kapasiteli ve daha küçük 9.8AH kapasiteli bir pil paketi varsa, şarj akımı 2A'dır ve enerji dengesi akımı 0,5A'dır. Şu anda 10,1AH pilin küçük kapasiteli 9,8AH transfer enerjisini şarj etmesi gerekiyor ve 9,8AH pil şarj akımı 2A artı 0,5A=2,5A. Şu anda 9.8AH pil şarj akımı 2.5A ve şu anda 9.8AH kapasite. Eklendi ama 9.8AH pilin voltajı nedir? Açıkçası, diğer pillerden daha hızlı yükselecektir. Şarjın sonuna gelirse, 9.8AH pil önceden kesinlikle aşırı şarj edilecektir. Koruma, her şarj-deşarj döngüsünde, küçük kapasiteli pil derin şarj ve derin deşarj durumundadır. Ve diğer pillerin tamamen dolu olup olmadığı konusunda çok fazla belirsiz faktör var. Zayıf ve sezgisel analiz bununla sınırlıdır, çok fazla analiz kafa karıştırmaktan korkar.