表鋰離子充電電池組是遙控汽車、智能機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、吸塵機(jī)等的核心動(dòng)力，電池保護(hù)是系統(tǒng)安全運(yùn)行關(guān)鍵。本方案使用外接電流檢測(cè)電阻實(shí)現(xiàn)高精度過(guò)電流保護(hù)，可用于鋰離子可充電電池組、鋰聚合物可充電電池組。

方案特點(diǎn)

本方案基于S-82A2A基于電池保護(hù)芯片，可為2節(jié)鋰離子電池串聯(lián)應(yīng)用提供高精度過(guò)流保護(hù)。即使充放電電流值較大，也能實(shí)現(xiàn)高精度的過(guò)電流檢測(cè)和過(guò)熱保護(hù)，有助于提升智能手機(jī)和其他快速充電產(chǎn)品的便利性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)品安全性。主要特點(diǎn)包括：
（1）通過(guò)使用外接電流檢測(cè)電阻，實(shí)現(xiàn)了受電池電壓和溫度變化影響較小的高精度過(guò)流保護(hù)。
（2）充放電過(guò)電流檢測(cè)電壓精度達(dá)±1.0mV，在降低電流檢測(cè)電阻的同時(shí)減少了過(guò)電流檢測(cè)的變化范圍。
（3）充放電控制功能支持通過(guò)外部信號(hào)停止電池組的充放電操作，并且可以通過(guò)連接至PTC熱敏電阻提供過(guò)熱保護(hù)功能。
（4）省電功能啟動(dòng)后可停止電池放電，同時(shí)將保護(hù)IC的電流消耗降至最多50nA，使電池工作時(shí)所消耗的電流降至幾乎為零。

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本方案通過(guò)監(jiān)視連接在VDD端子－VC端子間、VC端子－VSS端子間的電池電壓以及VINI端子－ VSS端子間電壓，來(lái)控制充電和放電。

電池電壓在過(guò)放電檢測(cè)電壓（VDL）以上、過(guò)充電檢測(cè)電壓（VCU）以下的范圍、VINI端子電壓在充電過(guò)電流檢測(cè)電壓（VCIOV）以上、放電過(guò)電流1檢測(cè)電壓（VDIOV1）以下的范圍時(shí)，充電控制用FET和放電控制用FET都為ON。這種狀態(tài)稱為通常狀態(tài)，可自由的進(jìn)行充放電。

當(dāng)常態(tài)下的電池電壓在充電過(guò)程中超過(guò)VCU，且這種狀態(tài)保持在過(guò)充電檢測(cè)延遲時(shí)間（tCU）以上的情況下，充電控制用FET為OFF，會(huì)停止充電，這種狀態(tài)稱為過(guò)充電狀態(tài)。過(guò)充電狀態(tài)的解除，分為如下的2種情況：
（1）如果VM端子電壓在低于0.35V（典型值）的情況下，當(dāng)電池電壓降低到過(guò)充電解除電壓（VCL）以下時(shí)，即可解除過(guò)充電狀態(tài)。
（2）如果VM端子電壓在0.35V（典型值）以上的情況下，當(dāng)電池電壓降低到VCU以下時(shí)，即可解除過(guò)充電狀態(tài)。

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當(dāng)常態(tài)下的電池電壓在充電過(guò)程中超過(guò)VCU，且這種狀態(tài)保持在tCU以上的情況下，充電控制用FET為OFF，會(huì)停止充電，這種狀態(tài)稱為過(guò)充電狀態(tài)。當(dāng)VM端子電壓在0.35V（典型值）以上，并且電池電壓降低到VCU以下時(shí)，即可解除過(guò)充電狀態(tài)。

當(dāng)常態(tài)下的電池電壓在放電過(guò)程中降低到VDL以下，且這種狀態(tài)保持在過(guò)放電檢測(cè)延遲時(shí)間（tDL）以上的情況下，放電控制用FET為OFF，會(huì)停止放電。這種狀態(tài)稱為過(guò)放電狀態(tài)，此時(shí)沒(méi)有連接RVMS。

在過(guò)放電狀態(tài)下，由于本IC內(nèi)部的VDD端子－VM端子間可通過(guò)RVMD來(lái)進(jìn)行短路，因此VM端子會(huì)因RVMD而被上拉。在過(guò)放電狀態(tài)下如果連接充電器，當(dāng)VM端子電壓降低到0V（典型值）以下時(shí)，電池電壓在VDL以上，解除過(guò)放電狀態(tài)。VM端子電壓不低于0V（典型值）時(shí)，電池電壓在過(guò)放電解除電壓（VDU）以上，解除過(guò)放電狀態(tài)。

方案還設(shè)定有充電過(guò)電流狀態(tài)、充放電禁止?fàn)顟B(tài)、節(jié)電狀態(tài)、允許向0V電池充電、禁止向0V電池充電等狀態(tài)，各種檢測(cè)延遲時(shí)間是將約4kHz的時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)之后而分頻計(jì)算出來(lái)的。

芯齊齊BOM分析

除了S-82A2A電池保護(hù)芯片，方案還采用了2個(gè)N溝道MOSFET，兩個(gè)旁路電容和5個(gè)電阻器，BOM元器件總數(shù)10個(gè)。

其中，S-82A2A IC采用SNT-8A封裝，內(nèi)置高精度電壓檢測(cè)電路和延遲電路，是用于鋰離子 / 鋰聚合物可充電電池的保護(hù)IC，最適合于對(duì)2節(jié)串聯(lián)鋰離子 / 鋰聚合物可充電電池組的過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)電流的保護(hù)。

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本方案中的兩個(gè)FET由用戶根據(jù)終端應(yīng)用確定，其閾值電壓應(yīng)低于實(shí)測(cè)的過(guò)放電檢測(cè)電壓。否則，有可能導(dǎo)致在過(guò)放電檢測(cè)之前出現(xiàn)停止放電的情況。

BOM表中的過(guò)充電檢測(cè)電壓精度由R1 = 100Ω保證，R1應(yīng)該在100-150Ω之間，連接其他數(shù)值的電阻會(huì)降低檢測(cè)精度。電容器C1、C2選擇X7R 二類陶瓷電容器或MLCC，PCB布線時(shí)應(yīng)靠近保護(hù)IC。

　　審核編輯：湯梓紅