要求恒流恒壓
礦燈用的是4-7AH的鋰電池．它分兩部分．充電板和保護(hù)板．．．充電板要求是在4.2-12V的充電架上充,要求恒壓恒流4000mAh 額定電壓:3.7V 放電截止電壓:2.75V 最大充電電壓:4.2V 充電方法:CC/CV(恒流恒壓)編號(hào)
. 鋰電池采用18650電芯并聯(lián)的方式.(3.7V 4500MA/H的電池組:用二節(jié)2250MA/H的18650{LG電芯}并聯(lián).3.7V 6600MA/H的電池組:用三節(jié)2200MA/H的18650{LG電芯}并聯(lián);
主要參數(shù)指標(biāo)為:充電電壓4.5~7V之間正常充電;標(biāo)準(zhǔn)5.5±0.5V;充電電流800MA;充電時(shí)間≤8小時(shí)為了降低煤礦采購(gòu)成本,KL5LM(C)型礦燈可以直接在鉛酸礦燈充電架上充電,不需再購(gòu)買鋰電礦燈的充電設(shè)備和改造鉛酸礦燈充電設(shè)備的電源就可進(jìn)行充電.使用方便,性能可靠.同時(shí)我公司也生產(chǎn)專用KL5LM(C)型礦燈的充電設(shè)備.主要參數(shù)指標(biāo)為:充電電壓4.5~7V之間正常充電;標(biāo)準(zhǔn)電壓5.5±0.5V;充電電流800MA;充電時(shí)間≤8小時(shí)
4. 充電芯片保護(hù)板(采用軍工級(jí)智能IC芯片,具有過流、過壓、過充、過放、欠壓、短路、反接、平衡電壓及均衡充電等多重保護(hù)功能),確保電池組的安全可靠.
5.為了增強(qiáng)電池的安全性能,每節(jié)電芯單個(gè)多加一個(gè)過流芯片保護(hù)板:并備有短路自動(dòng)保護(hù)電路,礦燈短路時(shí)芯片可瞬間(1ms)切斷電源,避免火花的產(chǎn)生,從源頭上杜絕了礦燈引發(fā)瓦斯爆炸事故的發(fā)生.當(dāng)故障解決時(shí),鋰電池恢復(fù)正常.
3 鋰電池充電控制系統(tǒng)
聚合物鋰電池具有體積小、重量輕、安全性能較好等優(yōu)點(diǎn),但是充電要求與原來礦燈充電架的特性差別較大.為了利用原有充電架對(duì)鋰電池礦燈進(jìn)行充電,該礦燈燈頭內(nèi)加裝了電源負(fù)極控制的線性充電系統(tǒng),如圖2所示.
根據(jù)礦燈充電架國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),充電架輸出電壓應(yīng)穩(wěn)定在5V±0．1V.采用半導(dǎo)體照明燈后,最大工作電流只有350mA,達(dá)到11小時(shí)照明時(shí)間所需的電池容量只有4Ah.因此采用2/10C充電速率時(shí),充電電流只有800mA.選用額定工作電流為5A的MOSFET作串聯(lián)調(diào)整元件,由于工作過程中串聯(lián)調(diào)整元件的最大壓降較小,因此不加散熱器,串聯(lián)調(diào)整元件也不會(huì)損壞.
該充電控制器主要由電壓電流基準(zhǔn)、限流電路、電壓調(diào)整電路等部分組成.該系統(tǒng)可由礦燈充電架上的5V電源進(jìn)行供電.
電阻R6和二極管VD1組成電流基準(zhǔn)電路,二極管VD1兩端電壓加到運(yùn)放IC1B的同相輸入端,電阻R12由三只電阻并聯(lián),組成電流取樣電路,充電電流在電流取樣電阻R12兩端的壓降加到運(yùn)放IC1B的反相輸入端,并與基準(zhǔn)電壓比較,其差值經(jīng)放大后,又經(jīng)IC1A驅(qū)動(dòng)串聯(lián)調(diào)整管MOSFET1,將鋰電池的充電電流穩(wěn)定在800mA.當(dāng)鋰電池接近充足電時(shí),電壓調(diào)整回路使充電電路輸出4．2V恒定充電電壓.電壓調(diào)整電路由IC1B等元件組成的電壓基準(zhǔn)電路、R1和VD3組成的電壓采樣電路、IC1A和MOSFET1組成的調(diào)整電路等部分組成.采樣電壓和基準(zhǔn)電壓經(jīng)運(yùn)放IC1A比較并放大后,驅(qū)動(dòng)串聯(lián)調(diào)整元件,使鋰電池的充電電壓穩(wěn)定在4．2V,這樣可有效防止鋰電池因過充電而損壞.
4 過充電、過放電、過電流保護(hù)電路
礦燈鋰電池保護(hù)電路如圖3所示.該電路主要由鋰電池保護(hù)專用集成電路DW01,充、放電控制MOSFET1(內(nèi)含兩只N溝道MOSFET)等部分組成,單體鋰電池接在B+和B-之間,電池組從P+和P-輸出電壓.充電時(shí),充電器輸出電壓接在P+和P-之間,電流從P+到單體電池的B+和B-,再經(jīng)過充電控制MOSFET到P-.在充電過程中,當(dāng)單體電池的電壓超過4．35V時(shí),專用集成電路DW01的OC腳輸出信號(hào)使充電控制MOSFET關(guān)斷,鋰電池立即停止充電,從而防止鋰電池因過充電而損壞.放電過程中,當(dāng)單體電池的電壓降到2．30V時(shí),DW01的OD腳輸出信號(hào)使放電控制MOSFET關(guān)斷,鋰電池立即停止放電,從而防止鋰電池因過放電而損壞,DW01的CS腳為電流檢測(cè)腳,輸出短路時(shí),充放電控制MOSFET的導(dǎo)通壓降劇增,CS腳電壓迅速升高,DW01輸出信號(hào)使充放電控制MOSFET迅速關(guān)斷,從而實(shí)現(xiàn)過電流或短路保護(hù).
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