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幾種7S鋰離子電池保護電路分析

在鋰離子電池保護IC產品中,目前最多只有做到4節串聯的,因此不少工程師在設計大于4節的鋰離子電池保護電路時,會感到資料太少,或缺少現成的產品電路可以研發.
本人在這兩年中共接觸到四、五種其它公司研發的7節鋰離子電池串聯保護電路,在這里利用業余時間,一種一種畫出來供給大家參考,使工程師免走彎路.
下圖是第一種的原理圖
全部回復(217)
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azhu
LV.8
2
2006-03-10 15:38
上面的這個電路是一家外國公司所研發的早期版本的7節串聯鋰離子電池保護電路.電路的保護功能較為可靠,并帶有簡單的充電平衡電路.
但該電路有較大的缺點:7S中的電芯耗電不均衡,低幾節的電芯靜態耗電過大.
小缺點也有一些:電路稍顯復雜,難以擴展,成本也沒有做到較低.
但是作為早期的7S保護電路產品,它的保護功能是完全實現了,具有過充電,過放電和過流及短路保護功能.也有簡單的充電平衡功能.
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azhu
LV.8
3
2006-03-10 15:45
下圖是這個電路對應的電路板,板上有顆芯片LM339燒毀.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/39/1141976898.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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azhu
LV.8
4
2006-03-10 16:01
下圖是又一家外國公司所設計的7S鋰離子電池保護電路.
從電路圖上可以看出,它的電路已經比第一種中的電路簡潔,成本也略為降低,保護功能也能完全實現.
其缺點是:成本仍然較高.保護開關置于電芯中間部位,生產組裝與批量生產時的測試都會較麻煩.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/39/1141977679.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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azhu
LV.8
5
2006-03-10 16:10
上面兩種電路的共同點是:
都是用2節4S鋰離子電池保護IC(MM1414或S-8254)構成一個7S的鋰離子電池保護電路.這種電路結構目前仍然有廠家在使用.
但這種電路結構較難擴展,受保護IC本身限制.比如,如果想要一個5S的保護電路,這種電路結構就是無法實現的.
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shundetkd
LV.5
6
2006-03-10 18:05
@azhu
上面兩種電路的共同點是:都是用2節4S鋰離子電池保護IC(MM1414或S-8254)構成一個7S的鋰離子電池保護電路.這種電路結構目前仍然有廠家在使用.但這種電路結構較難擴展,受保護IC本身限制.比如,如果想要一個5S的保護電路,這種電路結構就是無法實現的.
不錯不錯,給你來個好評.
O2準備推出適合動力電池的多串電池的IC,應該可以補充下現行的電路了.大于4串的鋰電池電路板關鍵已經不是在于保護性能,是電芯之間的均衡問題了.
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饅頭幫
LV.4
7
2006-03-10 21:54
@shundetkd
不錯不錯,給你來個好評.O2準備推出適合動力電池的多串電池的IC,應該可以補充下現行的電路了.大于4串的鋰電池電路板關鍵已經不是在于保護性能,是電芯之間的均衡問題了.
頂一頂!據了解,這單顆ic可以解決5串以上,某串以下的動力電池的,
保護,均衡,gas gauge的功能,如果客戶需要還可以增加uP,實現更
精準的gas gauge 已經其他一些豐富的擴展功能.前景非常不錯,
網友們共同期待吧!
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oceanb
LV.6
8
2006-03-11 13:55
@azhu
上面兩種電路的共同點是:都是用2節4S鋰離子電池保護IC(MM1414或S-8254)構成一個7S的鋰離子電池保護電路.這種電路結構目前仍然有廠家在使用.但這種電路結構較難擴展,受保護IC本身限制.比如,如果想要一個5S的保護電路,這種電路結構就是無法實現的.
我聽說還可以用單節鋰電保護IC來做,用七棵單節加一MOS,但我沒有做過...不知大哥你有否這樣的電路.傳上來給大家參考..我有一個六串的跟上面的有點類似,不過是用兩個8253..
如果在做十串乃至更多串的話.有沒有更好的方法..雖然說有的公司也說單片機來做..但我沒有試過...不知道在保護方面和均衡方面有沒有成功的例子..
歡迎大家討論..
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azhu
LV.8
9
2006-03-11 19:26
@oceanb
我聽說還可以用單節鋰電保護IC來做,用七棵單節加一MOS,但我沒有做過...不知大哥你有否這樣的電路.傳上來給大家參考..我有一個六串的跟上面的有點類似,不過是用兩個8253..如果在做十串乃至更多串的話.有沒有更好的方法..雖然說有的公司也說單片機來做..但我沒有試過...不知道在保護方面和均衡方面有沒有成功的例子..歡迎大家討論..
這個主題的文章我還未整理完,其中就包括用單個保護IC構成的電路.
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oceanb
LV.6
10
2006-03-11 21:11
@azhu
這個主題的文章我還未整理完,其中就包括用單個保護IC構成的電路.
靜候佳音....
UP
讓更多人學習,并少走歪路....
有勞azhu.在這向你致敬.....
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xjh203
LV.5
11
2006-03-13 11:21
@oceanb
靜候佳音....UP讓更多人學習,并少走歪路....有勞azhu.在這向你致敬.....
不錯,不錯,學習中!
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LV.1
12
2006-03-13 18:15
@azhu
下圖是又一家外國公司所設計的7S鋰離子電池保護電路.從電路圖上可以看出,它的電路已經比第一種中的電路簡潔,成本也略為降低,保護功能也能完全實現.其缺點是:成本仍然較高.保護開關置于電芯中間部位,生產組裝與批量生產時的測試都會較麻煩.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/39/1141977679.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
以上兩個電路的最大問題是過流及短路時沒有安全保證!
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azhu
LV.8
13
2006-03-14 08:39
下面這是第3種7S鋰離子電池保護電路,是國內的一家公司所提供的,也是許多人所關注的用單個保護IC所構成的7S保護電路.
這個保護電路的特點是擴展性較好,成本也比較低,靜態時功耗最小.另一個特點是第一次將充電回路與放電回路分離,這樣在成本上會少一些,放電時的內阻也會更小一些.
該電路還有一個特點是,當過充電保護時,被過充電的那節電芯的耗電流會很大,具有一些平衡的功能.
不足之處是在過放電保護后的耗電反而會比靜態略高.從圖中可以看到,上半部分每個電芯的電路都是相同的,而且可以繼續往上擴展到10節甚至13節.當然,更多節數時,要考慮MOSFET的耐壓了.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/39/1142296764.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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raining
LV.3
14
2006-03-14 16:11
@azhu
下面這是第3種7S鋰離子電池保護電路,是國內的一家公司所提供的,也是許多人所關注的用單個保護IC所構成的7S保護電路.這個保護電路的特點是擴展性較好,成本也比較低,靜態時功耗最小.另一個特點是第一次將充電回路與放電回路分離,這樣在成本上會少一些,放電時的內阻也會更小一些.該電路還有一個特點是,當過充電保護時,被過充電的那節電芯的耗電流會很大,具有一些平衡的功能.不足之處是在過放電保護后的耗電反而會比靜態略高.從圖中可以看到,上半部分每個電芯的電路都是相同的,而且可以繼續往上擴展到10節甚至13節.當然,更多節數時,要考慮MOSFET的耐壓了.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/39/1142296764.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
不錯..頂一下先.
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xugeyuan
LV.2
15
2006-03-15 11:13
azhu:
    你好!謝謝你的努力,是了,能否告知我,你的聯系方式?
我有點問題想請教你.謝謝.如果可以不妨把你的聯系方式發到我的
郵箱,xugeyuan@sohu.com
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jimkpc
LV.5
16
2006-03-15 20:31
謝謝你, azhu.

請聯系, szduj@126.com
0755-8606-9264
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oceanb
LV.6
17
2006-03-15 20:43
@azhu
下面這是第3種7S鋰離子電池保護電路,是國內的一家公司所提供的,也是許多人所關注的用單個保護IC所構成的7S保護電路.這個保護電路的特點是擴展性較好,成本也比較低,靜態時功耗最小.另一個特點是第一次將充電回路與放電回路分離,這樣在成本上會少一些,放電時的內阻也會更小一些.該電路還有一個特點是,當過充電保護時,被過充電的那節電芯的耗電流會很大,具有一些平衡的功能.不足之處是在過放電保護后的耗電反而會比靜態略高.從圖中可以看到,上半部分每個電芯的電路都是相同的,而且可以繼續往上擴展到10節甚至13節.當然,更多節數時,要考慮MOSFET的耐壓了.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/39/1142296764.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
終于等到你這個電路了,仔細瞧瞧....
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lirongliang
LV.1
18
2006-03-16 12:59
@oceanb
我聽說還可以用單節鋰電保護IC來做,用七棵單節加一MOS,但我沒有做過...不知大哥你有否這樣的電路.傳上來給大家參考..我有一個六串的跟上面的有點類似,不過是用兩個8253..如果在做十串乃至更多串的話.有沒有更好的方法..雖然說有的公司也說單片機來做..但我沒有試過...不知道在保護方面和均衡方面有沒有成功的例子..歡迎大家討論..
可以利用單片機實現啊,可以實現7s,8s,10s啊,具有各種保護電路.
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oceanb
LV.6
19
2006-03-19 14:15
@azhu
下面這是第3種7S鋰離子電池保護電路,是國內的一家公司所提供的,也是許多人所關注的用單個保護IC所構成的7S保護電路.這個保護電路的特點是擴展性較好,成本也比較低,靜態時功耗最小.另一個特點是第一次將充電回路與放電回路分離,這樣在成本上會少一些,放電時的內阻也會更小一些.該電路還有一個特點是,當過充電保護時,被過充電的那節電芯的耗電流會很大,具有一些平衡的功能.不足之處是在過放電保護后的耗電反而會比靜態略高.從圖中可以看到,上半部分每個電芯的電路都是相同的,而且可以繼續往上擴展到10節甚至13節.當然,更多節數時,要考慮MOSFET的耐壓了.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/39/1142296764.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
仔細看了好一段時間....不是很明白...下面的一塊就不是很明白.那兩個穩壓管和MOS管的作用是干什么呢,由于看不是很清楚,只能這樣說了,還有勞azhu講解一下.如果不介意的話發到偶信箱里.oceanb@126.com
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power_s
LV.5
20
2006-03-22 09:31
@jimkpc
謝謝你,azhu.請聯系,szduj@126.com0755-8606-9264
終于見到有關7串保護板的資料了, 我做7串保護板的時候早看到上面的資料就真的可以少走很多彎路了.
MC1414最大的缺點就是大電流過流和短路保護非常危險與FET搭配的RDS精度非常嚴格,尤其是大電流過流測試的時候, 另外一個最大的缺陷就是不能抗EMI干擾, 用在電臺或通訊發射裝置時會出現斷電情況.
本人的7串保護板用的是UCC3957三/四串保護芯片做的,由于相關原因不能仔細說明,大家有不懂的地方可以發信息問我下.
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learn_power
LV.3
21
2006-03-23 22:25
@azhu
下面這是第3種7S鋰離子電池保護電路,是國內的一家公司所提供的,也是許多人所關注的用單個保護IC所構成的7S保護電路.這個保護電路的特點是擴展性較好,成本也比較低,靜態時功耗最小.另一個特點是第一次將充電回路與放電回路分離,這樣在成本上會少一些,放電時的內阻也會更小一些.該電路還有一個特點是,當過充電保護時,被過充電的那節電芯的耗電流會很大,具有一些平衡的功能.不足之處是在過放電保護后的耗電反而會比靜態略高.從圖中可以看到,上半部分每個電芯的電路都是相同的,而且可以繼續往上擴展到10節甚至13節.當然,更多節數時,要考慮MOSFET的耐壓了.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/39/1142296764.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
請問有誰知道上面312的IC 資料嗎.具體型號是什么
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ryanzhoug
LV.5
22
2006-03-24 08:55
@azhu
下面這是第3種7S鋰離子電池保護電路,是國內的一家公司所提供的,也是許多人所關注的用單個保護IC所構成的7S保護電路.這個保護電路的特點是擴展性較好,成本也比較低,靜態時功耗最小.另一個特點是第一次將充電回路與放電回路分離,這樣在成本上會少一些,放電時的內阻也會更小一些.該電路還有一個特點是,當過充電保護時,被過充電的那節電芯的耗電流會很大,具有一些平衡的功能.不足之處是在過放電保護后的耗電反而會比靜態略高.從圖中可以看到,上半部分每個電芯的電路都是相同的,而且可以繼續往上擴展到10節甚至13節.當然,更多節數時,要考慮MOSFET的耐壓了.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/39/1142296764.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
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mielum
LV.2
23
2006-03-25 11:41
有沒有4CELL NIMH 電池的電路呀,3.2V保護.
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jewell
LV.1
24
2006-03-26 11:22
@mielum
有沒有4CELLNIMH電池的電路呀,3.2V保護.
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ryanzhoug
LV.5
25
2006-03-28 17:05
@jewell
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dinker42308
LV.2
26
2006-03-29 14:35
疑問!

N2接的是3節,因此SEL端應該接地吧?
另外想了解三極管V8在過流過放保護中的作用!請高手指教!
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azhu
LV.8
27
2006-03-29 14:49
@dinker42308
疑問!N2接的是3節,因此SEL端應該接地吧?另外想了解三極管V8在過流過放保護中的作用!請高手指教!
圖中畫的確實有誤,N2的SEL應接地.:)
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zzmws
LV.5
28
2006-04-01 14:24
@shundetkd
不錯不錯,給你來個好評.O2準備推出適合動力電池的多串電池的IC,應該可以補充下現行的電路了.大于4串的鋰電池電路板關鍵已經不是在于保護性能,是電芯之間的均衡問題了.
呵呵!你知道O2準備推出的是什么產品么?有沒有其他消息
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zzmws
LV.5
29
2006-04-01 14:26
有沒有微電通導的GC1318+X3100的電路圖,據說那個電路也還可以的
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azhu
LV.8
30
2006-04-01 19:27
@zzmws
有沒有微電通導的GC1318+X3100的電路圖,據說那個電路也還可以的
我本來要畫的第4種電路就是微電通導的,可惜一直擠不出時間來.
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2006-04-01 22:29
@azhu
我本來要畫的第4種電路就是微電通導的,可惜一直擠不出時間來.
以下有介紹此方法的原理.
1143902591.pdf

在不同的應用上例如筆記本,電動工具和電動自行車等,電路是會有所改變.需要以整體的方案要求來做軟件和硬件的配合.
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