锂电池充电与保护:从基础到高级的全面解析

2024-01-31 16:51:16 3点赞 7收藏 0评论

锂电池的基本电路组成包括 A保护板电路、B充电管理电路、C放电电路三大基本组成,三者的关系可以如下图看:

1保护板电路,锂电池充电和放电都需要先经过保护板电路进行保护检测才能正常充放电

锂电池充电与保护:从基础到高级的全面解析

我们目前讲

第一篇第一节:单节锂电池的充电电路:

 

锂电池充电管理电路通常比较简单,一般由基本的充电控制器电路组成。

基本的充电控制器通常是采用恒流充电或恒压充电算法来控制电池的充电过程。恒流充电是指在充电的早期阶段,通过控制恒定的电流来快速充电,直到电池电压达到一定的阈值。随后,充电器将转换为恒压充电模式,在电池电压达到预定的电压值后,控制充电电流恒定不变,直到电池充满为止。恒流充电和恒压充电的组合可确保锂电池充电过程中的安全性和稳定性。

除了基本的充电控制器外,消电子产品的锂电池充电管理电路通常还会包括状态指示器,以提供电池充电状态的信息。状态指示器通常包括一个LED指示灯或数字显示器,显示电池的充电进度。总的来说,消电子产品的锂电池充电管理电路相对简单,主要关注锂电池的安全性和稳定性,以确保电池的长寿命和可靠性.

 

1, 常见小电池几百mAH,一般是使用PW4054H(0.5A单灯),PW4057H(0.5A双灯),PW4056HH(1A双灯)

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2, 普通电池1000mA-2000mah,一般是使用PW4056 HH(1A双灯)和PW4036(2-3A双灯)

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3, 电池2000mah以上等,一般PW4036(2-3A双灯)

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4, 以上是一般USB输入5V时的。

5, 免得5V以上高输入电压,一般5V-20V我们使用PW4203(2A单灯)

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6, 个别特殊应用,需要输入也带反接保护时,就有PW4065了,以上的充电产品都是只带电池
反接保护。

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7, 遇到一些特殊电池或者叫高压高荣电池的,一般电池标3.8V,3.85V的,可以推荐PW4056HHH (4.35V充满,1A)PW4036 (4.35V充满,2-3A), PW4056HHH (4.4V充满,1A)PW4036 (4.4V充满,2-3A),

第一篇第二节:单节锂电池的保护电路

• 锂电池保护板电路是一种用于保护

• 锂电池的重要组成部分,它的作用是监测和控制电池的充放电过程,以确保电池的安全性和性能稳定性。

• 锂电池保护板电路主要是由保护IC组成(Protection IC):它是电路的核心部分,用于监测电池的电压、电流和温度等参数,并根据设定的保护条件来控制充电和放电过程。当电池电压过高、过低,电流过大或温度异常时,保护IC会触发保护机制,切断充放电电路,以防止电池受损或发生危险。

1, 普通3.7V锂电池的话,我们只需要考虑他的过流电压或者最大功率充放电

如过流3A,一般放电输出5W功率的,推荐DW01A+PW8205A6S,或者PW3130,PW3230,PW3133A都可以。

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1,

如过流5A,这个时候一般合理的是DW01A+PW8205A6S两个,因为两个MOS并联可以增加过流电流了,也可以3个,5个等等

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如过流7A,DW01A+PW8205A6S三-四个这是推荐搭配

4, 特殊高压高容电池的,一般电池标3.8V,3.85V的,一般就需要用PW7071A(4.35V的),PW7071C(4.4V的),脚位电路同DW01A一样的。

第一篇第三节:单节锂电池的放电电路

锂电池的放电电路一般是三种:直通,DC-DC转换器,LDO线性稳压

1, 直通,靠锂电池本身电压供电,一般是3V-4.2V;

2, DC-DC转换器,转换器分三种:降压,升压,升降压

2.1,降压,锂电池本身电压是3V-4.2V范围,标称3.7V,随着电池能量减少电压降低,能量提高到充满是4.2V。所以我们一般使用降压芯片需要输入和输出要最小压差的,占空比100%,即空载时,输入3V,输出也是3V。

参考如芯片,0.8A输出的PW2058, 1A的PW2051,2A的PW2052,3A的PW2053,值得推荐的一点就是,这四款产品的脚位是PIN对PIN的,方便我们测试选择自己喜欢的产品加在我们的电路中。

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2.2升压:锂电池本身电压是3V-4.2V范围我们已经知道了,但是在我们供电时,需要稳定恒定的电压为我们后面电路提供温度的电源和稳定性。就需要DC-DC升压芯片了

例如锂电池升压5V1A,6V1A,9V0.6A,12V0.5A都可以使用PW5300A,通过R1,R2电阻比例设定一个恒压输出电压值给后级供电。

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 例如锂电池升压9V2A,12V1.5A的话,可以推荐PW5012,或者更多选型可以在平芯微网站有。

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如果是小电流的5V0.5A,可以看简洁电路版本的PW5100

              2.3升降压,锂电池本身电压是3V-4.2V已经很熟悉了,但是有些供电我们需要用到3.3V,3.6V的话就很麻烦了,降压不能,升压也不能,只能采用升降压的了,PW2224推荐可以试试,升降压模式输出电流可达1-2A,

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如果是小电流0.1A的话,可以用电荷泵也可以,PW5410B固定输出3.3V,外围就三个电容,但是输出电流做不大,只能输出0.1A。

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3, LDO线性稳压:LDO也是属于降压型的,输入高于输出电压,根据负载越高,压差也提高。LDO一般的三脚稳压管,一般看封装和耐压比较多,还有一些其他参数。

如PW6566输出电压有很多系列:3.3V,3V,2.8V2.5V,2V,1.8V,1.5V,1.3V等等固定输出电压,一个电压一个版本:PW6566B1.8V,PW6566B1.5V等等。

还有我们输入耐压到18V的SOT23的PW6218,输入耐压40V,SOT23-3的PW6206,耐压40V,SOT89的PW6513,耐压80V的PW8600都是很多不错的产品。  

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单节锂电池即使是通过并联把电池容量增加到10000mAH或者20000mAH,在面对现有的元件来说,也是输出功率做不大的,最大30W输出,意味着如30W/3.7V,不考虑效率,电路通过电路是8.1A了,损耗功率P=I*I*R(阻抗内阻),我们知道电流越大,损耗功率越大,只能通过温度散热,电路温度越高。一般常用是设计到20W输出放电已经很好了。

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所以对于一些要求动力强和功率高的电子产品,一般采用两串多并,或者单独两串/三串锂电池并联来使用了。这样我们就进入第二篇:两串锂电池。以上内容将会被工程师和同行忙转载重编为自己的,可以提前收录此原创版本学习。

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