鋰電保護芯片功能介紹

1、鋰電保護芯片正常狀態
當所有電池電壓都在過充檢測電壓(Voc)和過放檢測電壓(Vod)之間,且VINI端電壓在過流檢測電壓(Vec1)和異常充電檢測電壓(Vabc)之間,則CW1055處于正常工作狀態。
2、鋰電保護芯片過充電狀態
鋰電保護芯片正常狀態下,任意一節電池電壓高于過充檢測電壓(Voc),且超過過充保護延遲時間(Toc),CO輸出高阻態關斷充電MOSFET,CW1055進入過充保護狀態。
在過充保護延時時間(Toc)內,若所檢測的電池電壓低于過充檢測電壓(Voc)的時間超過過充重置延時(Treset),則過充累積的延遲時間(Toc)會被重置。否則,電池電壓的下降就會被認為是無關的干擾從而被屏蔽。
3、鋰電保護芯片過充電保護解除條件:
1.所有電池電壓處于過充解除電壓(Vocr)以下且超過過充解除延遲時間(Tocr)。
2.VM端電壓大于負載檢測電壓(Vload)且所有電池電壓都低于過充檢測電壓(Voc)。
4、鋰電保護芯片過放電狀態
正常狀態下(無負載),任意一節電池電壓低于過放保護電壓(Vod),且超過過放保護延遲時間(Tod),DO輸出低電平關斷放電 MOSFET,CW1055進入過放保護狀態。同時CO輸出高阻態,關斷充電 MOSFET。
5、過放電保護解除條件:
1.VM處于休眠檢測電壓(Vslp)和充電器檢測電壓(Vcharge)之間。所有電池電壓高于過放解除電壓(Vodr)且維持超過過放解除延時(Todr)。
2.VM電壓小于充電器檢測電壓(Vcharge)且所有電池都高于過放保護電壓(Vod)。
6、鋰電保護芯片休眠狀態
CW1055進入過放保護狀態,并超過休眠延時時間(Tslp),則CW1055會進入休眠狀態。DO保持低電平,CO保持高阻態,維持充放電MOSFET的狀態。休眠狀態解除條件:VM電壓處于Vslp電壓以下。
7、鋰電保護芯片過電流狀態
CW1055內置三級過流檢測,過流1,過流2和短路保護。
保護機制:通過VINI端檢測主回路上檢流電阻的壓降,來判斷是否進行相應的過流保護。
以過流1為例,放電電流跟隨外部負載變化,VINI端檢測到檢流電阻上的電壓大于過流保護閥值(Vec1)并維持超過過流保護延遲時間(Tec1),DO輸出低電平關斷放電MOSFET,同時CO輸出高阻關斷充電MOSFET。
CW1055進入過流保護狀態。
在過流保護狀態,ECR端子輸出VDD電壓驅動外部 MOSFET打開,將限流電阻連接至放電回路,電阻的阻值決定了放電恢復電流的大小。
過流解除條件:
VM端子的電壓低于VDD/2,過流保護解除。
8、鋰電保護芯片預充電
CW1055進入過放保護(Vod)后,CO、DO端子關閉,充放電MOSFET關閉。電池充電時,PRE端子驅動外置MOSFET與VDD相接形成一個小電流的充電回路。一旦所有電池電壓超過過放保護電壓(Vod)則進入正常充電狀態,即CO=VDD、PRE=高阻態。

鋰電保護芯片功能介紹


9、鋰電保護芯片異常電池檢測
在預充電狀態,任意一節電池低于異常電池檢測電壓(Vbad)以下時,計時器開始工作,充電三分鐘后,若電池電壓仍低于異常電池檢測電壓(Vbad),CW1055認為該電池已損壞,PRE端子關閉預充電MOSFET,終止充電。均衡功能
電池容量均衡功能用來均衡電池組中各節電池容量。
在CW1055系列產品中,若某一節電池電壓高于平衡啟動電壓(Vbal),而其他電池電壓低于平衡啟動電壓(Vbal)時,均衡開啟,外置放電回路導通。當開啟放電回路的電池電壓降至平衡遲滯電壓(Vbalhys)
以下時,或者此節電池電壓達到過充檢測電壓(Voc),均衡關閉。
CW1055可以最多同時開啟四路均衡。所有電池都高于平衡啟動電壓(Vbal)時,均衡不會開啟。通過設置,CW1055可以選擇過充保護后均衡繼續工作。即,電池過充保護后,電池外置均衡放電回路仍然繼續工作,當所有電池電壓均低于過充解除電壓(Vocr)時,CW1055打開CO端MOSFET,電池繼續充電。如此循環直至所有電池電壓都在平衡啟動電壓(Vbal)之上。
CW1055可選是否采用分時均衡。
分時均衡,即當均衡啟動時,每個通道的均衡依次開啟,單通道的開啟時間8ms。若兩個電池同時均衡時,每個通道各依次工作8ms。即使單通道開啟瞬間電池電壓低于均衡回復值,也需要做完8ms的放電電流后再關閉。
分時均衡可以使均衡電路熱耗散設計的利用率最大化,即增加平均均衡電流。
電池節數選擇
SEL1、SEL2是電池串聯數選擇端子,可以通過它們來選擇電池串聯數量,如下表:

鋰電保護芯片功能介紹

當CW1055的VDD電壓小于0V充電開始電壓(Vov),連接充電器且充電器輸出電壓高于PRE 端 M OSFET開啟閥值時,預充電MOSFET開啟,0V電池開始充電。
10、鋰電保護芯片延遲時間設置
延遲時間是指CW1055從檢測到電壓達到設定的保護閥值至CW1055驅動CO/DO端輸出高/低電平的時間。
CW1055的過充、過放、過流1和過流2保護都可以通過外部電容來設置延遲時間。
CW1055通過內置電流源給外部電容充電,一旦電容電壓達到設定的電壓閥值就觸發保護動作。
不同端口輸出電流如下:
CCT=0.2uA;CDT=2uA;CIT=0.2uA延遲時間T=1.6V·/I(s)以過充電保護為例,CCT端連接0.1uF的電容,延遲時間T=(1.6*0.1u/0.2uA)s,即0.8s。
其他延遲時間計算與過充保護相同。
11、鋰電保護芯片的溫度保護
NTC電阻的阻值會隨著溫度的變化而變化,若RCOT、RDOT端檢測到的電壓達到內部比較閥值,且維持Tcot/Tdot時間,充電過溫保護和放電過溫保護觸發。
充電過溫保護后,充電MOSFET關斷,但放電MOSFET打開;放電過溫保護后,充放電MOSFET同時關斷。

過溫閥值設置步驟
1.選擇NTC電阻;
2.確定充電過溫保護閥值,如:50℃;
3.根據NTC電阻的曲線圖,找到50℃對應的電阻值,如35kQ;
4.使用相同阻值的正常電阻連接至RCOT引腳;
5.放電過溫保護設置使用相同的方法,但電阻需連接至RDOT引腳;
6.詳細電路請參考圖4,通過選擇電阻來設定合適的過溫保護溫度CW1055使用一個NTC來達到不同的充電過溫和放電過溫閥值設定。但此電路必須應用于充放電異口的應用設計。如果充放電同口,充電過溫和放電過溫只能使用一個溫度閥值。
CW1055可選低溫保護。
低溫保護只針對充電,在RCOT端進行設置,設置方式與過溫保護一致。
若選擇低溫保護,充電過溫和放電過溫只能使用一個溫度閥值。

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