解读锂离子电池监控电路和保护电路

电池供电系统监控电路

如图所示为由ISO122P／124与仪表放大器INA105、多路选择器构成的600V电池系统的电池监控电路。电路对50个12V串联电池（即总电压600V）的充放电进行检测，以防止过充电或过放电。ISO122P／124的输入电压为单个12V电池两端端电压经两个10kΩ分压得到e／2电压，经过隔离放大后送到INA105。INA105接成增益为1的反相放大器，输出e／2到多路选择器，由多路选择器控制选择输出。

很多电池供电系统都需要一个可视指示器，用于指示何时需要更换电池。一般用LED做这种指示灯，但它们至少要消耗10mA的电流。这个不小的电流会加速电池的放电，缩短电池的可用寿命。下图使用了一种采样数据技术降低了监控电路的平均功耗。该电路的待机电流为5μA，在指示低电压时耗电为30μA。

图示，这个监控电路不会连续消耗电池电能，而是通过采样输入，实现5μA的待机功耗，以及30μA的低电压指示功耗。

在控制器有效的80μs导通时间内，控制器的VPP输出切换为VCC，而在关断期间则切换为高阻。一个快速安定基准设定了触发点。R2必须足够小，以为LT1009提供所需最小电流。R3、R4和R5对电池电压做分压，并送入一个比较器的输入端。电阻提供了5.5V的下触发点和5.95V的上触发点。内部比较器有低电流偏置点，从而能够为分压器使用大阻值电阻。R5设定了比较器的迟滞。比较器驱动一个内部RS触发器，当VINSETPOINT+DELTA时，触发器复位（ON/OFF=ground）。

锂离子电池监控器

锂离子电池监控器除了有保护电路外（可保护电池在充电、放电过程免于过充电、过放电和过热），并且能输出电池剩余能量信号（用LCD显示器可形象地显示出电池剩余能量），使用者能随时了解电池的剩余能量状态，以便及时充电或更换电池。它主要用于有μC或μP的便携式电子产品中，如手机、摄像机、照相机、医疗仪器或音、视频装置等。

这里以DS2760为例说明该器件的特点、内部结构及应用电路。该器件有温度传感器，能检测双向电流的电流检测器及电池电压检测器，并有12位ADC将模拟量转模成数字量；有多种存储器，能实现电池剩余能量的计算。它是将数据采集、信息计算与存储及安全保护于一身。另外，它具有外围元件少、电路简单、器件封装尺寸小（3.25mm×2.75mm管芯式BGA封装）的特点。