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谈谈对锂离子电池充放电设备的保护
来源:王茂范先生  时间:2015-06-11

  大家都知道锂离子电池在出厂之前需要经过各种电性测试,包括短路、强行放电、连续充电、大电流充电、过充等苛刻测试,要用专用的锂离子电池充放电设备进行包括化成、容量、安全等系统测试。想想看在测试过程中,锂离子电池没有其它保护电路提供过流及过压保护,这就要求充放电设备能够提供这些保护功能,即使在电池发生故障造成测试点短路时也能够有效地保护测试设备。作为化学电源的锂离子电池其生产过程具有不可逆性,更要命的是锂离子电池在过充过放的情况下容易发生爆炸,所以可靠性是锂离子电池充放电设备的最根本要求,从硬件上进行保护设计非常重要。

  国家行业标准《JB/T 11142-2011 锂离子蓄电池充电设备通用要求》中对锂离子充放电设备明确提出过流、过压及短路的保护要求。对于日产几十万只电池的生产厂,每天充放电测试点要经过近百万次的充放电操作,极易出现过流、过压及短路等故障,采用一次性熔断保护器件,一是维修成本比较高,二是不方便,影响生产效率。采用 TE 的 PPTC 及 PolyZen 器件 可以更有效地实现故障时的保护,同时也降低设备的维护成本,提高生产效率。

  除了充放电电路接口,数据采集通信接口也很容易发生过流等故障,工业和信息化部也颁布了《JBT 11143-2011 锂离子蓄电池充电设备接口和通讯协议》标准。通常充放电系统会通过二级或三级分布式结构实现,各级控制系统之间通过通讯接口传输数据及命令等。由于 CAN 总线的稳定性及其在工业数据传输网络中的广泛应用,电池充放电系统一般采用 CAN 接口作为各级监控系统之间以及监控系统与检测设备的通信接口,推荐在 CAN-H 和 CAN-L 上串联 TE PPTC 实现过流保护。同时由于生产测试过程中操作多、环境复杂,测试触点和采样触点的静电防护也非常重要,可以采用 TE 的 PESD 和 SESD 器件 进行防静电防护。

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