针对大电流锂离子电池应用的PPTC/双金属混合器件技术-正规外围买球软件
作者:正规外围买球软件 发布时间:2021-07-22 02:10
本文摘要:传统的针对大电流锂离子电池应用于(如无线电动工具、电动车和后备电源)的电路维护方案偏向于用于大型、简单或便宜的维护技术。例如,一般电路维护设计方案使用IC和MOSFET融合用于的方案或者其他类似于的简单方案。某些设计有可能考虑到在拒绝30A以上工作电流的直流电源应用于中使用传统的双金属片维护器件,不过,该方案拒绝双金属片接触点充足大,以忍受大电流,这造成维护器件体积过大;此外,这些传统双金属维护器件的动作次数必需受到限制,因为触点之间有可能产生的电弧不会损毁触点。

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传统的针对大电流锂离子电池应用于(如无线电动工具、电动车和后备电源)的电路维护方案偏向于用于大型、简单或便宜的维护技术。例如,一般电路维护设计方案使用IC和MOSFET融合用于的方案或者其他类似于的简单方案。某些设计有可能考虑到在拒绝30A以上工作电流的直流电源应用于中使用传统的双金属片维护器件,不过,该方案拒绝双金属片接触点充足大,以忍受大电流,这造成维护器件体积过大;此外,这些传统双金属维护器件的动作次数必需受到限制,因为触点之间有可能产生的电弧不会损毁触点。  本文讲解了一种新的混合式技术,它可获取一种灵活、务实的电路维护器件,它能在额定电压多达30VDC的情况下获取30A以上的工作电流。

这种金属混合PPTC器件(MHP)由一个双金属片保护器和一个聚合物于是以温度系数(PPTC)器件并联而出。这种人组既能获取可废黜的过电流维护功能,又可利用PPTC器件的较低电阻特性来避免双金属片在大电流条件下产生电弧,同时还能冷却双金属片,使其维持在关上瞄准状态。

  混合技术设计概念  大电流静电锂离子电池组应用于拒绝务实、可信的电路维护。市场对轻巧、更加小设备日益增长的市场需求意味著这些电池维护设计必需获取更高的可靠性,同时闲置较少的空间。

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在这种市场趋势下,新的MHP混合器件应运而生。这种器件可以用来替代许多简单IC/FET电池维护设计中用于的静电FET和相配套的散热器,或增加它们的数量,同时强化维护功能。

  在MHP器件长时间工作时,由于双金属片的电阻较低,电流通过双金属片流到。当异常情况再次发生时,比如电动工具转子枪机时,电路中将产生相当大的电流,造成双金属触点关上,其认识电阻减少。此时电流将流经电阻更加较低的PPTC器件。

流到PPTC的电流不仅诱导了触点之间电弧的产生,同时又能冷却双金属片,使其维持在关上瞄准状态。如图1右图,MHP器件的动作步骤还包括:  1.在长时间工作过程中,由于认识电阻非常低,所以大部分电流将通过双金属片。  2.触点开始关上,认识电阻很快下降。

当认识电阻低于PPTC器件电阻时,大部分电流将分流至PPTC器件,流经触点的电流不会很少或几乎没,从而避免触点之间产生电弧。当电流分流至PPTC器件时,其电阻很快下降,并超过相比之下低于认识电阻的水平,使PPTC温度下降。  3.触点关上后,PPTC器件开始对双金属片展开冷却,使其维持在关上状态,直到过电流条件消失或电源重开为止。

    图1:MHP器件的动作步骤  PPTC器件的电阻要近高于陶瓷PTC器件电阻,也就是说即使触点只关上一小部分,认识电阻也只是有所下降,电流不会被分流到PPTC器件,从而有效地避免触点间产生电弧。一般来说在室温下陶瓷PTC器件和聚合物PTC器件的电阻差距大约10的两次方(x10^2),所以,当电阻较高的陶瓷PTC器件与双金属并联用于时,在诱导大电流电弧静电方面颇高MHP器件远比有效地。  融合用于双金属和PPTC  图2a和2b表明了只用于一个双金属保护器时的电流和电压情况。图2a表明了双金属保护器在24VDC/20A额定条件下的典型关上情况。

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它在1.28毫秒后关上。图2b表明了双金属保护器在两倍额定电压条件下的展现出。一个标准的双金属保护器在故障条件下产生电弧,从触点开始关上到触点黏附(短路)的时间是334毫秒。

    图2a:在两倍额定电压条件下的双金属保护器特性。图2b:在额定电压条件下的双金属保护器特性。  图3表明了并联用于PPTC器件和双金属保护器的结果电流被显著截断。

从双金属保护器开始动作到PPTC器件被几乎转录的时间是6.48毫秒,闻图3的左图。图3的右图指出,当产生的电压两倍于额定电压时,从保护器开始动作到电流被截断的时间是4.8微秒。  融合图3中的两幅图像,我们可以看见电流从双金属保护器向PPTC器件的平稳过渡,保护器触点会产生黏附,我们还可看见PPTC器件如何协助避免触点产生电弧。


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