锂芯电保护电路图及工作原理
如图1所示,电芯保护电路主要由R5402和HAT2027共同组成。除此之外,自恢复保险丝起到了最后一层保护的作用。
R5402是一种高精度、基于CMOS的锂芯电池电压保护芯片。HAT2027是具有电流流通方向可调的双MOS产品。
充电时,电池电压从低到高上升,当电池电压大于4.25V时,充电状态被锁存,引脚COUT就会从高电平跳为低电平,HAT2027内置二极管发挥单向导通作用。电流方向只能从1脚到3脚,充电电源无法继续给锂芯充电。如果充电电源继续加载在锂芯电池组两端,即使锂芯电压在4.25V以下,R5402具有的过充锁存状态也不会被释放。这样就保证了电池组在连续充电饱和之后,能锁存在过充状态,隔离充电电源对高能量电池组持续充电。只有当过充时,断开充电电源,过充锁存状态才会被释放,COUT重新变为高电平,HAT2027的1、3引脚此时双向导通,锂芯才能正常工作。
放电时,电池电压下降,当小于2.3V时,放电状态被锁存,引脚DOUT的输出从高电平跳为低电平,HAT2027内置二极管发挥单向导通作用。电流方向只能从3脚到1脚,锂芯电池组无法继续给负载放电。如果没有接上充电电源,即使锂芯电压高于过放电压的最大值,放电锁存状态也不会被释放,这就保证了电池组在经过长时间放电,电压下降到2.3V之后,能锁存在过放状态,隔离低能量电池组持续放电。只有当过放时,接上充电电源,锂芯电压开始高于过放电压时,过放锁存状态才会被释放,同时引脚DOUT的电压重新变为高电平,HAT2027的1、3引脚双向导通,锂芯既能工作在放电状态,又能工作在充电状态。
当锂芯短路时,D。,跳到低电平。此时,锂芯受HAT2027控制无法放电,起到锂芯保护作用。与此同时,自恢复保险丝由于短路的大电流,会受热膨胀,电路切断,起到最后一层保护的作用。当短路故障排除,白恢复保险丝恢复,R5402继电器释放,D。,,重新恢复高电平。

该电路还增设了"休眠"的功能。当电路工作在过放状态,补充电流将会保持非常低的值,从而停止内部电路的工作,使低能量的锂芯不会被R5402和系统后级回路继续消耗能量。
该电路还具有瞬时监控功能。在锂芯负极取一个电压接到R5402的V引脚,内置检电器的延时可以减少大概1/57秒。因此,可以监测电池容量瞬时状态。