锂离子可充电电池串联保护系统设计

　　本文介绍了一种严格、周密的充、放电保护系统的设计方案。该方案采用充电、放电分离的控制方式，具有两级单节过充电保护、单节过放电保护、两级放电过电流保护、放电短路保护、放电温度保护、充电温度保护、充电防反接保护、充电时禁止放电等功能，可适用于各种三/四节锂离子可充电电池串联使用的场合。

　　1 系统概述

　　该保护系统采用精工电子三/四节串联锂离子可充电电池专用充、放电保护IC S-8254构建一级保护。S-8254系列内置高精度电压检测电路和延迟电路，针对各节电池进行高精度电压检测，实现单节过充电保护和单节过放电保护，并具备三段过电流检测功能，通过外接电容可设置过充电检测延迟时间、过放电检测延迟时间和过电流检测延迟时间1(过电流检测延迟时间2和过电流检测延迟时间3在芯片内部被固定)。该系统采用精工电子S-8244系列内置高精度电压检测电路和延迟电路的锂离子可充电电池二级保护专用IC实现电池的单节二级充电保护，其保护延迟时间可通过外接电容的容值来设置。

　　S-8254通过SEL端子可以实现电池三节串联用或四节串联用的切换;S-8244则通过电阻R22短路第四节电池电压检测端子VCC3和VSS即可用作三节电池串联使用时的二级保护。

　　2 各保护功能的实现

　　S-8254系列充、放电保护电压和过电流检测电压以50 mV为进阶单位，S-8244系列过充电检测电压以5 mV为进阶单位，系统根据不同场合的使用需求，可以选择相应适合的型号。现以图1保护系统为例，采用S-8254AAVFT和S-8244AAPFN作为保护IC，具体说明各保护功能的实现过程。

　　图1为四节电池串联使用时的保护系统原理图。