Circuito controllo batteria litio

icona di protezione della batteria agli ioni di litio

Le batterie al litio hanno il vantaggio di un’alta densità di energia. Tuttavia, richiedono una gestione attenta. Questo articolo discute importanti considerazioni sulla sicurezza e la protezione quando si usa una batteria al litio, introduce alcuni comuni circuiti integrati di protezione della batteria e delinea brevemente la selezione di componenti importanti nei circuiti di protezione della batteria.
Le batterie al litio possono essere caricate in modo sicuro a 4,1 V o 4,2 V/cella, ma non oltre. Il sovraccarico causa danni alla batteria e crea un pericolo per la sicurezza, incluso il pericolo di incendio. Un circuito di protezione della batteria dovrebbe essere usato per prevenire questo.
Le batterie al litio sono completamente vuote quando vengono scaricate a 2,5 V/cella. Scaricare una cella al litio così in basso è stressante per la cella e ne riduce la durata. Un buon circuito di protezione della batteria fornirà anche una protezione contro il sovra-scarico.
Le batterie al litio non dovrebbero essere scaricate troppo velocemente. Le batterie al litio hanno valori massimi di corrente di scarica. Un circuito di protezione della batteria toglierà la batteria dal circuito se la corrente di carico è troppo alta.

circuito di protezione di sovraccarico della batteria 12v

schema del circuito di protezione della batteria agli ioni di litio

Nel mondo delle batterie, ci sono batterie con circuiti di monitoraggio e poi ci sono batterie senza. Il litio è considerato una batteria intelligente perché contiene un circuito stampato che controlla le prestazioni della batteria al litio. D’altra parte, una batteria al piombo standard sigillata non ha alcun controllo della scheda per ottimizzare le sue prestazioni.
In una batteria al litio intelligente ci sono 3 livelli fondamentali di controllo. Il primo livello di controllo è un semplice bilanciamento che ottimizza semplicemente le tensioni delle celle. Il secondo livello di controllo è un modulo di circuito di protezione (PCM) che protegge le celle da tensioni e correnti alte/basse durante la carica e la scarica. Il terzo livello di controllo è un sistema di gestione della batteria (BMS). Il BMS ha tutte le capacità del circuito di bilanciamento e del modulo del circuito di protezione, ma ha funzionalità aggiuntive per ottimizzare le prestazioni della batteria per tutta la sua vita (come il monitoraggio dello stato di carica e dello stato di salute).
Ci sono due tipi di bilanciamento delle celle, attivo e passivo. Il bilanciamento attivo avviene utilizzando celle con tensioni elevate per caricare celle con tensioni inferiori, riducendo così la differenza di tensione tra le celle fino a quando tutte le celle sono strettamente abbinate e la batteria è completamente carica. Il bilanciamento passivo, che è usato su tutte le batterie al litio Power Sonic, è quando ogni cella ha un resistore in parallelo che si accende quando la tensione della cella è sopra una soglia. Questo abbassa la corrente di carica nelle celle con una tensione elevata permettendo alle altre celle di recuperare il ritardo.

scheda di protezione lipo

Quando la scheda di protezione è normale, Vdd è ad alto livello, Vss, VM è a basso livello, DO e CO sono ad alto livello. Quando qualsiasi parametro di Vdd, Vss, VM è cambiato, il livello di DO o CO sarà cambiamento si è verificato.1. Tensione di rilevamento del sovraccarico: Nello stato normale, Vdd sale gradualmente alla tensione tra VDD e VSS quando il terminale CO passa da un livello alto a un livello basso.
6. Tensione di rilevamento di sovracorrente 2: Nello stato normale, il VM sale da OV ad una velocità di 1 ms o più e 4 ms o meno alla tensione tra VM e VSS quando il terminale DO cambia da un livello alto ad un livello basso.
7. Tensione di rilevamento del cortocircuito del carico: Nello stato normale, la VM sale ad una velocità di 1 μS o più e 50 μS o meno da OV alla tensione tra VM e VSS quando il terminale DO passa da un livello alto ad un livello basso.