淺談鋰電保護(hù)方案與新型過溫保護(hù)產(chǎn)品TTape?

關(guān)于鋰電池的保護(hù)方案已經(jīng)非常成熟，在市場上主流產(chǎn)品為TVS、ESD、PPTC、NTC以及Fuse，但除了這些產(chǎn)品以外，關(guān)于過壓過流以及過溫保護(hù)，Littelfuse還有一些自己獨到的產(chǎn)品，本章篇幅比較簡短，先簡單介紹鋰電池包的保護(hù)方案，再分享電池包過溫保護(hù)新產(chǎn)品TTape。

關(guān)于電池保護(hù)，下列給出了比較完整的產(chǎn)品系列。

過流產(chǎn)品：涉及到板載式貼片作為信號與小電源端口保護(hù)，以及配電柜與母排上的高、低壓大電流產(chǎn)品，采用鎖螺栓安裝方式。

過壓產(chǎn)品：有充電器交流輸入端浪涌保護(hù)，壓敏、氣體放電管與固體放電管，設(shè)備上的一、二級防雷模塊。

信號線：過流fuse、過壓TVS與靜電ESD。

結(jié)緣檢測：采用固態(tài)繼電器小尺寸方案以及干簧管繼電器高絕緣耐壓產(chǎn)品。

電池斷路器、接地故障指示器以及電弧保護(hù)設(shè)備。

能源變換：直流變換器與充電器，采用MOSFET、IGBT、二極管等構(gòu)成不同結(jié)構(gòu)拓?fù)?，搭配?qū)動IC。

ESD保護(hù)：有半導(dǎo)體TVS原理，以及聚合物ESD具備更低結(jié)電容，適用于高頻信號。

傳感方案：干簧管作為位置檢測，NTC作為過溫檢測，精密電阻作為過流檢測以及TTape作為新型的過溫檢測方法。

小電池系統(tǒng)

便攜設(shè)備、電動工具等，關(guān)于電池保護(hù)基本采用板載貼片式，筆記本與平板電腦增加了薄片式ptc與溫控開關(guān)，同時也引入了開關(guān)產(chǎn)品作為電源指示或產(chǎn)品操作的物理按鍵。

盡管電池的應(yīng)用場景比較廣泛，也有一些共同的問題，即常見的過壓、過流、過溫，下列對于不同的危害給出了可防護(hù)的產(chǎn)品，過流產(chǎn)品除了ptc、fuse，這里還引入了efuse，實際是一個集成電壓電流檢測與回路開關(guān)功能的IC，能夠?qū)崿F(xiàn)ptc與fuse實現(xiàn)不了的更高精度防護(hù)，setP作為type c里面放置于信號線上的過流保護(hù)產(chǎn)品，可以有效的減少回路損耗與提高可靠性。

電池包主要由電芯與BMS構(gòu)成，下列給出簡單的框圖，同時羅列不同產(chǎn)品對應(yīng)的產(chǎn)品系列，鑒于產(chǎn)品種類繁多，不同的產(chǎn)品設(shè)計用到的產(chǎn)品會有區(qū)別，因此如下冰山一角僅供參考，有實際的應(yīng)用需求可以再做具體設(shè)計。

新型TTape產(chǎn)品

本章的新型TTape產(chǎn)品，是一條非常輕便、非常薄、具有多點溫度檢測功能的過溫保護(hù)器件，可以根據(jù)設(shè)計的需求在每節(jié)電芯貼上溫度檢測點，采用串聯(lián)的方式，簡化對于I/O口的要求，通常電池包里面會放2-4顆NTC來作為溫度檢測，但是檢測點并不能及時反饋最熱的失效電芯，因此會有一個熱傳導(dǎo)滯后，TTape通過一條導(dǎo)線帶的方式可以實時檢測每節(jié)電芯溫度起到快速響應(yīng)的作用。

TTape是對于電池過溫保護(hù)的加強，并不具備替換NTC的功能，NTC可以作為電池內(nèi)部溫度的實時反饋，但是TTape只在高溫下切換為高阻，通過電阻分壓的方式來實現(xiàn)高低電平切換，從而給控制IC提供報警信號，通過控制MOSFET來切斷回路，因此TTape屬于過溫保護(hù)加強版，可以有效提高系統(tǒng)可靠性，感興趣的朋友可以聯(lián)系當(dāng)?shù)刂С诌M(jìn)一步了解。

審核編輯：劉清