バッテリー保護ボードの主な機能
伝言を残す
1.電圧保護：バッテリーの材質に応じて変更する必要がある過充電と過放電。 これは簡単そうに見えますが、細かいところはまだ経験と知識があります。
過充電保護、以前の単セル バッテリーの保護電圧は、バッテリーのフル充電電圧よりも 50 ～ 150mV 高くなります。 ただし、動力用バッテリーは異なります。 バッテリーの寿命を延ばしたい場合、保護電圧はバッテリーのフル充電電圧、またはこの電圧よりも低い電圧を選択する必要があります。 たとえば、マンガン リチウム電池の場合、4.18V～4.2V を選択できます。 複数のストリングがあるため、バッテリー パック全体の寿命容量は、主に容量が最も小さいバッテリーに基づいています。 小容量は常に大電流、高電圧で動作するため、減衰が加速されます。 大容量で毎回軽く充放電し、自然減衰が格段に遅くなります。 小容量バッテリーを軽く充電および放電させるために、過充電保護電圧ポイントを高くしすぎないようにします。 この保護遅延は、パルスの影響を防止して保護するために 1S 達成できます。
過放電保護は、バッテリーの材質にも関係しています。 たとえば、マンガン リチウム電池は一般的に 2.8V ～ 3.0V で選択されます。 単電池の過放電電圧より少し高くなるようにしてください。 国産バッテリーの場合、バッテリー電圧が3.3Vを下回った後、各バッテリーの放電特性が完全に異なるため、バッテリーを事前に保護することで、バッテリーの寿命を延ばすことができます。
一般的なポイントは、バッテリーの寿命を延ばすために、それぞれのバッテリーをライト充電とライトダウンで動作させるようにすることです。
過放電保護遅延時間は、始動電流が一般に 10C を超える電動工具などのさまざまな負荷に応じて変更する必要があるため、バッテリーの電圧は短時間で過放電電圧ポイントに引き上げられます。時間。 守る。 現在、バッテリーは動作できません。 ここが特筆すべきところです。
2.電流保護：主に動作電流と過電流に反映され、スイッチMOSを切断してバッテリーパックまたは負荷を保護します。
MOS管の損傷は主に温度の急激な上昇によるもので、その発熱も電流の大きさと自身の内部抵抗によって決まります。 もちろん、小電流ではMOSに影響はありませんが、大電流の場合はこれを適切に処理する必要があります。 定格電流を流す場合、小電流は10A以下で、電圧を直接使用してMOSチューブを駆動できます。 大電流の場合は、MOS に十分な駆動電流を与えるように駆動する必要があります。 MOS管ドライバーには以下の記載があります
動作電流、設計時、0.3W 以上の電力が MOS 管に存在することはできません。 計算式：I2*R/N。 RはMOSの内部抵抗、NはMOSの個数です。 パワーが上がればMOSは25度以上の温度上昇を起こすし、全て密閉されているのでヒートシンクがあっても長時間作業すると温度が上がるし、居場所がないから熱を放散します。 もちろんMOS管でも問題ありません。 問題は、発生する熱がバッテリーに影響を与えることです。 やはりバッテリーと一緒に保護板が置かれています。
過電流保護 (最大電流)、これは保護ボードにとって不可欠で非常に重要な保護パラメーターです。 保護電流の大きさは MOS の能力と密接な関係がありますので、MOS の能力に余裕を持たせて設計してください。 基板をレイアウトするときは、電流検出ポイントをただ接続するだけでなく、適切な位置に配置する必要があり、経験が必要です。 通常、センス抵抗の中間端に接続することをお勧めします。 また、電流センシング端は信号が乱れやすいため干渉問題にも注意してください。
過電流保護の遅延は、さまざまな製品に応じて調整する必要もあります。 ここで言うことはあまりありません。
3.短絡保護：厳密に言えば、電圧比較タイプの保護、つまり、不要な処理なしで直接オフまたは電圧比較によって駆動される保護です。
短絡遅延の設定も重要です。当社の製品では、入力フィルタ コンデンサが非常に大きく、コンデンサが接触するとすぐに充電されます。これは、バッテリを短絡して充電することと同じです。コンデンサー。
4.温度保護：スマートバッテリーで一般的に使用されており、これも不可欠です。 しかし、多くの場合、その完璧さは常に欠点の反対側をもたらします. 主にバッテリーの温度を検知してメインスイッチを切り離し、バッテリー自体や負荷を保護します。 もちろん一定の環境下であれば問題ありません。 バッテリーの動作環境は私たちの管理外であるため、複雑な変更が多すぎるため、良い選択ではありません. たとえば、北の冬には、どれくらいが適切ですか? また、夏の南部地域の例ですが、どのくらいが適切ですか？ 明らかに、範囲が広すぎて、制御不能な要素が多すぎます。
5.MOS保護：主にMOSの電圧、電流、温度。 もちろん、MOS管の選定も含みます。 もちろん、MOSの耐圧はバッテリーパックの電圧を超えていなければならず、これは必須です。 電流とは、定格電流を流したときのMOS本体の温度上昇のことで、一般的に25度を超えません。 個人の経験値は参考値です。
MOSドライブ、という方もいらっしゃるかもしれませんが、内部抵抗が低く大電流のMOS管を使っているのに、それでも温度が高いのはなぜですか？ これは、MOS チューブの駆動部分がうまくできておらず、駆動 MOS が十分に大きくなければならないためです。 駆動電流である電流は、パワーMOS管の入力容量に依存します。 したがって、一般的な過電流および短絡ドライバは、チップによって直接駆動することができず、追加する必要があります。 大電流 (50A 以上) を扱う場合は、MOS を同時に同じ電流で正常にオン/オフできるように、マルチレベルおよびマルチチャネル駆動を行う必要があります。 MOS チューブには入力コンデンサがあるため、MOS チューブの電力と電流が大きいほど、入力容量が大きくなります。 十分な電流がないと、短時間で完全な制御が行われません。 特に電流が 50A を超える場合は、電流設計を改良し、マルチレベルの多チャンネル駆動制御を実現する必要があります。 このようにして、MOSの通常の過電流および短絡保護が保証されます。
MOS 電流バランスとは、主に、複数の MOS を並列に使用する場合、各 MOS チューブを流れる電流がターンオンおよびターンオフ時間と同じでなければならないという事実を指します。 これは製図板から始める必要があります。 それらの入力と出力は対称でなければならず、各チューブを通過する電流が一定であることを保証する必要があります。 これが目的です。
6.自己消費、小さいほど良い、理想的な状態はゼロですが、これを行うことは不可能です。 これは、誰もがこのパラメーターを小さくしたいと考えているためであり、多くの人がより低い要件を持っているため、法外なことさえあります。 考えてみてください。保護ボードにはチップがあり、動作する必要があり、非常に低い可能性がありますが、信頼性はどうでしょうか? パフォーマンスが信頼でき、完全に問題がない場合は、自己消費の問題と見なす必要があります。 一部の友人は誤解を招いた可能性があります。 自家消費量は、全体自家消費量と弦ごとの自家消費量に分けられます。
パワーバッテリー自体の容量が大きいので全体の自己消費電力は100～500uA程度あれば問題ありません。 もちろん、電動工具の追加分析。 5AHバッテリーのように、500uAを放電するのにかかる時間は、バッテリーパック全体にとって非常に弱いです.
各ストリングの自己消費が最も重要であり、これをゼロにすることはできません。 もちろん、それも完全に演奏可能な状態で行われますが、一点、各弦の自家消費量が同じでなければなりません。 通常、各ストリング間の差は 5uA を超えることはできません。 誰もがこれを知っている必要があります。 弦ごとの自己消費量にばらつきがあると、長期間お蔵入りした後のバッテリー容量は確実に変化します。
7. 均衡: 均衡はこの記事の焦点です。 現在、最も一般的なバランス方法は、エネルギー消費型とエネルギー変換型の 2 種類に分けられます。
エネルギーを消費するイコライゼーション。主に抵抗器を使用して、マルチ ストリング バッテリまたは高電圧の特定のバッテリの余分な電力を消費します。 また、以下の3種類に分けられます。
まず、充電中にバランスがとれます。 充電中に任意のバッテリーの電圧がすべてのバッテリーの平均電圧よりも高い場合、主にインテリジェントソフトウェアソリューションで使用されます。 もちろん、定義の仕方はソフトウェアで任意に調整できます。 この方式の利点は、バッテリーの電圧均等化を行うためにより多くの時間を使えることです。
第二に、電圧固定点均等化は、マンガンリチウム電池などの電圧ポイントで均等化開始を設定することであり、多くは4.2Vで均等化を開始します。 この方法はバッテリー充電の最後にしか行われないため、均等化時間が短く、有用性が想像できます。
3、静的自動均等化、充電中に実行することも、放電中に実行することもできます。 さらに特徴的なのは、バッテリーが静的な状態にある場合、電圧が一定でない場合、バッテリーの電圧が等しくなるまで均等化することです。 合意に達します。 しかし、バッテリーが機能していないと考える人もいますが、なぜ保護プレートがまだ熱くなっているのでしょうか?
上記の 3 つの方法はすべて、基準電圧に基づいてバランスをとっています。 ただし、バッテリ電圧が高いからといって、必ずしも容量が大きいとは限りません。おそらくその逆です。 以下で説明します。
その利点は、低コスト、シンプルな設計、およびバッテリー電圧が不安定な場合に一定の役割を果たすことができることです。 理論的には、わずかな可能性があります。
欠点は、回路が複雑、部品が多い、温度が高い、帯電防止が悪い、故障率が高いなどです。
具体的な議論は以下の通り。
新しいユニットバッテリーが容量、電圧、および内部抵抗を分割してパックを形成すると、各ユニットの容量が常に低くなり、充電プロセス中に容量が最も低いユニットの電圧が最も速く上昇する必要があります。 、それはまた、起動平衡電圧に最初に到達します。 この時点で、大容量のモノマーは電圧点に達しておらず、バランスを取り始めておらず、小容量のモノマーは確かにバランスを取り始めているため、すべての作業サイクルで、この小容量のモノマーが働いています。満杯の状態であり、老化が最も速く、他のモノマーと比較して内部抵抗が自然にゆっくりと増加するため、悪循環が形成されます。 これは大きなデメリットです。
コンポーネントが多いほど、故障率が高くなります。
ご想像のとおり、温度はエネルギーを消費します。 いわゆる余剰電力を抵抗を利用して余剰電力を熱として消費したいのです。 それは確かに真の熱源となっています。 高温はバッテリー自体にとって非常に致命的な要因であり、バッテリーが燃えたり、バッテリーが爆発したりする可能性があります。 もともと、バッテリーパック全体の温度を下げるためにできる限りのことをしようとしていましたが、バランスの取れたエネルギー消費はどうですか? 同時に、その温度は驚くほど高く、もちろん完全に密閉された環境でテストできます。 一般的に発熱体であり、バッテリーにとって熱は大敵です。
静電気、私が個人的に保護基板を設計するとき、私は低出力の MOS チューブを 1 つも使用しません。 私はこれであまりにも多くの損失を食べたからです。 MOS管の静電気の問題です。 スモール MOS の作業環境は言うまでもなく、PCBA パッチの製造および処理中に、ワーク ショップ内の湿度が 60% を下回ると、スモール MOS によって発生する不良率が 10% を超えると言われています。次に、湿度を 80% に調整します。 小型MOSの不良率はゼロです。 あなたが試すことができます。 これはどのような問題を示していますか? 当商品が北の冬の場合、小MOSが通れるかどうかの検証に時間がかかります。 また、MOS管の破損はショートのみです。 短絡した場合、このグループのバッテリーがすぐに損傷することが想像できます。 さらに、天びんの小さな MOS は今でも多く使用されています。 この時、天びんの故障で返品された商品が全て破損していて、MOSが破損していても不思議ではないことにふと気づく人もいるでしょう。 この時、セル工場と保護板工場が言い争いを始めた。 誰のせい？
大容量バッテリーを小容量バッテリーにエネルギー貯蔵の形で転送するBエネルギー転送バランスは、非常にスマートで実用的です。 また、容量を時間バランスと容量定点バランスに分割します。 バッテリーの容量を検出してバランスを取っていますが、バッテリーの電圧は考慮されていないようです。 10 AH のバッテリー パックを例に考えてみましょう。容量が 10.1AH のバッテリー パックとそれより小さい容量の 9.8AH のバッテリー パックがある場合、充電電流はは 2A で、エネルギーバランス電流は 0.5A です。 このとき、10.1AH バッテリーは小容量の 9.8AH 転送エネルギーを充電する必要があり、9.8AH バッテリーの充電電流は 2A プラス 0.5A=2.5A です。 この時、9.8AHバッテリーの充電電流は2.5Aで、9.8AHの容量はこの時です。 追記ですが、9.8AHバッテリーの電圧は？ 明らかに、それは他のバッテリーよりも速く上昇します。 充電が終了すると、9.8AHバッテリーは確実に事前に過充電されます。 保護、充放電サイクルごとに、小容量バッテリーは深い充電と深い放電の状態にあります。 そして、他のバッテリーが完全に充電されているかどうか、不確実な要素が多すぎます。 弱くて直感的な分析はこれに限られ、分析が多すぎると混乱する恐れがあります。
