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电池监控电路和维护电路详解—电路图天天读(265)

  电池供电体系监控电路   如图所示为由ISO122P/124与外表扩大器INA105、多路挑选器构成的600V电池体系的电池监控电路。电路对50个12V串联电池(即总电压 60…

  电池供电体系监控电路

  如图所示为由ISO122P/124与外表扩大器INA105、多路挑选器构成的600V电池体系的电池监控电路。电路对50个12V串联电池(即总电压 600V)的充放电进行检测,以避免过充电或过放电。ISO122P/124的输入电压为单个12V电池两头端电压经两个10kΩ分压得到e/2电压,经过阻隔扩大后送到INA105。INA105接成增益为1的反相扩大器,输出e/2到多路挑选器,由多路挑选器操控挑选输出。

  许多电池供电体系都需求一个可视指示器,用于指示何时需求替换电池。一般用LED做这种指示灯,但它们至少要耗费 10mA的电流。这个不小的电流会加快电池的放电,缩短电池的可用寿数。下图运用了一种采样数据技能降低了监控电路的均匀功耗。该电路的待机电流为 5μA,在指示低电压时耗电为30μA。

  图示,这个监控电路不会接连耗费电池电能,而是经过采样输入,完成5μA的待机功耗,以及30μA的低电压指示功耗。

  在操控器有用的80μs导通时间内,操控器的VPP输出切换为VCC,而在关断期间则切换为高阻。一个快速安靖基准设定了触发点。R2有必要满足小,认为 LT1009供给所需最小电流。R3、R4和R5对电池电压做分压,并送入一个比较器的输入端。电阻供给了5.5V的下触发点和5.95V的上触发点。内部比较器有低电流偏置点,然后能够为分压器运用大阻值电阻。R5设定了比较器的迟滞。比较器驱动一个内部RS触发器,当 VINSETPOINT+DELTA时,触发器复位(ON/OFF=ground)。

  锂离子电池监控

  锂离子电池监控器除了有维护电路外(可维护电池在充电、放电进程免于过充电、过放电和过热),并且能输出电池剩下能量信号(用LCD显示器可形象地显示出电池剩下能量),运用者能随时了解电池的剩下能量状况,以便及时充电或替换电池。它首要用于有μC或μP的便携式电子产品中,如手机、摄像机、照相机、医疗仪器或音、视频设备等。

  这儿以DS2760为例阐明该器材的特色、内部结构及使用电路。该器材有温度传感器,能检测双向电流的电流检测器及电池电压检测器,并有12位ADC将模拟量转模成数字量;有多种存储器,能完成电池剩下能量的核算。它是将数据收集、信息核算与存储及安全维护于一身。别的,它具有外围元件少、电路简略、器材封装尺度小(3.25mm&TImes;2.75mm管芯式BGA封装)的特色。

  DS2760的内部有25mΩ检测电阻,能检测双向(充电及放电)电流(但本身阻值极小,损耗极小);电流分辨率为0.625mA,动态规模为 1.8A,并有电流累加核算;电压丈量分辨率为48mV;温度丈量分辨率可达0.125℃;由ADC转化的数字量存储在相应的存储器内,经过单线接口与主体系衔接,可对锂离子电池组成的电源进行办理及操控,即完成与内部存储器进行读/写访问及操控。该器材功耗低,作业状况时最大电流80μA,节能状况(睡觉方式)时小于2μA。

  DS2760的功用结构框图如图5所示。它由温度传感器、25mΩ检测电阻、多路器、基准电压、ADC、多种存储器、电流累加器及时基、状况/操控电路、与主体系单线接口及地址、锂离子维护器等组成。

  DS2760有EEPOM、可锁EEPROM及SRAM三种方式的存储器,EEPROM维护电池的重要数据,可锁EEPROM用作ROM,SRAM供暂丰数据的存储。

  

  使用电路并不杂乱,电路如图6所示。两个P沟道功率MOSFET别离操控充电及放电,BAT+、BAT-之间接入锂离子电池,PACK+、PACK-为电池组的正负端,DATA端与体系接口。该电路适用于单节锂电池,若选用贴片式元器材占空间很小,可做在电池中。

  锂离子电池维护器

  这儿以AIC1811单节锂离子电池维护器为例来阐明维护器的电路及作业原理。该器材首要特色:停止充电电压有4.35V、4.30V及 4.25V(别离由类型后缀A、B、C表明),充电电压精度可达±30mV(±0.7%);耗电省,在3.5V作业电压时作业电流典型值7μA,抵达停止放电后耗电仅 0.2μA;有过充、过放、过流维护,并有延时避免瞬态搅扰;过放电电压2.4V,精度±3.5%;小尺度5管脚SOT-25封装;作业温度规模-20~ +80℃。

  

  A%&&&&&%1811组成的单节锂离子电池维护电路如图1所示,其内部结构简化图及外部元器材图如图2所示。V1为操控放电的 MOSFET,V2为操控充电的MOSFET,R1、C1用来消除充电器输入电压的纹涉及搅扰电压,R2为避免充电器电源接反时维护CS端的电阻,R3为 V2的偏置电阻,FU为保险丝,BATT+及BATT-为电池组的正极和负极(此维护器电路置于电池中)。

  在正常充、放电时,V1、 V2都导通。充电电流从BATT+流入,经保险丝向电池充电,经V1、V2后由BATT-流出。正常放电时,电流由BATT+经负载RL(图中未画出)后,经BATT-及V2、V1流向电池负极,其电流方向与充电电流方向相反。因为V1、V2的导通电阻RDS(ON)极小,因而损耗较小。

  几种维护的作业状况如下(参看下图):

  

  修改点评:本文介绍了电池监控电路和锂离子维护电路的详解,该电路计划功能优秀,扩展性强,能够广泛使用于各类电子设备,完成对电池的全面监控和办理。
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