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目前,鎧亞已具備為各型號電動叉車提供鋰電池系統(tǒng)集成產(chǎn)品的能力,在國內(nèi)高 端市場的占有率位居行業(yè)前列。
鎧亞成立之初即定位為向電動叉車用戶提供叉車鋰電池系統(tǒng)集成產(chǎn)品的科技型企業(yè)、向國內(nèi)、國 際電動叉車制造商提供鋰電池系統(tǒng)集成產(chǎn)品配套服務(wù)的技術(shù)、質(zhì)量型企業(yè)。叉車鋰電池廠家為您介紹一下叉車鋰電池電路的工作原理
1、正常狀態(tài)
在正常狀態(tài)下電路中N1的“CO"與“DO"腳都輸出高電壓,兩個MOSFET都處于導(dǎo)通狀態(tài),電池可以自由地進(jìn)行充電和放電,由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗很小,通常小于30毫歐,因此其導(dǎo)通電阻對電路的性能影響很小。 在此狀態(tài)下保護(hù)電路的消耗電流為μA級,通常小于7μA。
2、過充電保護(hù)
鋰離子電池要求的充電方式為恒流/恒壓,在充電初期,為恒流充電,隨著充電過程,電壓會上升到4.2V(根據(jù)正極材料不同,有的電池要求恒壓值為4.1V),轉(zhuǎn)為恒壓充電,直至電流越來越小。電池在被充電過程中,如果充電器電路失去控制,會使電池電壓超過4.2V后繼續(xù)恒流充電,此時電池電壓仍會繼續(xù)上升,當(dāng)電池電壓被充電至超過4.3V時,電池的化學(xué)副反應(yīng)將加劇,會導(dǎo)致電池?fù)p壞或出現(xiàn)安 全問題。
在帶有保護(hù)電路的電池中,當(dāng)控制IC檢測到電池電壓達(dá)到4.28V(該值由控制IC決定,不同的IC有不同的值)時,其“CO"腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷,從而切斷了充電回路,使充電器無法再對電池進(jìn)行充電,起到過充電保護(hù)作用。而此時由于V2自帶的體二極管VD2的存在,電池可以通過該二極管對外部負(fù)載進(jìn)行放電。
在控制IC檢測到電池電壓超過4.28V至發(fā)出關(guān)斷V2信號之間,還有一段延 時時間,該延 時時間的長短由C3決定,通常設(shè)為1 秒左右,以避免因干擾而造成誤判斷。
叉車鋰電池廠家
3、過放電保護(hù)
電池在對外部負(fù)載放電過程中,其電壓會隨著放電過程逐漸降低,當(dāng)電池電壓降至2.5V時,其容量已被完 全放光,此時如果讓電池繼續(xù)對負(fù)載放電,將造成電池的性損壞。
在電池放電過程中,當(dāng)控制IC檢測到電池電壓低于2.3V(該值由控制IC決定,不同的IC有不同的值)時,其“DO"腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷?,使V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷,從而切斷了放電回路,使電池?zé)o法再對負(fù)載進(jìn)行放電,起到過放電保護(hù)作用。而此時由于V1自帶的體二極管VD1的存在,充電器可以通過該二極管對電池進(jìn)行充電。
由于在過放電保護(hù)狀態(tài)下電池電壓不能再降低,因此要求保護(hù)電路的消耗電流極小,此時控制IC會進(jìn)入低功耗狀態(tài),整個保護(hù)電路耗電會小于0.1μA。
在控制IC檢測到電池電壓低于2.3V至發(fā)出關(guān)斷V1信號之間,也有一段延 時時間,該延 時時間的長短由C3決定,通常設(shè)為100毫秒左右,以避免因干擾而造成誤判斷。
4、短路保護(hù)
電池在對負(fù)載放電過程中,若回路電流大到使U>0.9V(該值由控制IC決定,不同的IC有不同的值)時,控制IC則判斷為負(fù)載短路,其“DO"腳將迅速由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷,從而切斷放電回路,起到短路保護(hù)作用。短路保護(hù)的延 時時間極短,通常小于7微秒。其工作原理與過電流保護(hù)類似,只是判斷方法不同,保護(hù)延 時時間也不一樣。
5、過電流保護(hù)
由于鋰離子電池的化學(xué)特性,電池生產(chǎn)廠家規(guī)定了其放電電流z大不能超過2C(C=電池容量/小時),當(dāng)電池超過2C電流放電時,將會導(dǎo)致電池的性損壞或出現(xiàn)安 全問題。
電池在對負(fù)載正常放電過程中,放電電流在經(jīng)過串聯(lián)的2個MOSFET時,由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗,會在其兩端產(chǎn)生一個電壓,該電壓值U=I*RDS*2, RDS為單個MOSFET導(dǎo)通阻抗,控制IC上的“V-"腳對該電壓值進(jìn)行檢測,若負(fù)載因某種原因?qū)е庐惓?,使回路電流增大,?dāng)回路電流大到使U>0.1V(該值由控制IC決定,不同的IC有不同的值)時,其“DO"腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷?,使V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷,從而切斷了放電回路,使回路中電流為零,起到過電流保護(hù)作用。
在控制IC檢測到過電流發(fā)生至發(fā)出關(guān)斷V1信號之間,也有一段延 時時間,該延 時時間的長短由C3決定,通常為13毫秒左右,以避免因干擾而造成誤判斷。
在上述控制過程中可知,其過電流檢測值大小不僅取決于控制IC的控制值,還取決于MOSFET的導(dǎo)通阻抗,當(dāng)MOSFET導(dǎo)通阻抗越大時,對同樣的控制IC,其過電流保護(hù)值越小。
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