了解LiPo充电/保护电路

我正在学习设计PCB并了解电子设计的过程。对于一个项目，我需要给3.7V LiPo电池充电。我也想保护它免受过度充电/过度放电的影响。

我一直在尝试将TP4056与DW01电池保护IC和FS8205A双N沟道MOSFET一起使用的电路板。

数据表位于：

• TP4056
• DW01
• FS8205A

预先构建的模块非常便宜-这是AliExpress上的示例：

它们似乎可以工作，但是在使用它之前，我想知道电路的实际作用:)

我只发现了将这三个部分组合在一起的原理图：

我很难弄清楚这个电路是否正确。如果我理解正确，那么双N沟道MOSFET基本上是一个封装中的2个开关。这两个MOSFET由DW01的引脚1和3触发，描述如下：

• DW01引脚1：用于放电控制的MOSFET栅极连接引脚
• DW01引脚3：用于充电控制的MOSFET栅极连接引脚

因此，当DW01告知FS8205A中的两个MOSFET时，基本上都将其关断。

我知道这会在过放电控制启动时起作用，从B-到OUT-不会有电流流过

但是我不明白，这与过充电保护一起如何工作？当启动时，应该没有电源从充电器流向电池，但是，连接到OUT +和OUT-的设备仍然可以工作，但是似乎B-无法达到OUT-

保护电路通常不同于充电电路。许多电池组的设计目的都是由专用单元进行充电，以控制充电过程。

充电过程可能涉及电池平衡，如果电池组中包含大量串联的电池，则通常需要4个以上的串联电池（4S，14.4V）标称平衡，而3S和更低的平衡对于健康而言也是一个好主意和电池寿命，但这不是必需的。平衡电路可能会变得复杂，并且通常会涉及由专用IC和多个外部mosfet组成的BMS（电池管理系统）。github上有一个项目试图创建一个openBMS系统。如果您正在寻找更多信息，这可能是一个很好的资源。

锂离子电池的充电周期可能非常复杂，尤其是在串联多个电池的情况下，但通常涉及四个基本步骤：

• 如果读取电压低于某个特定值（对于Li基电池，通常为2.8V左右），则开始trick流充电，直到电池达到安全充电水平为止，这样做可以避免损坏电池。
• 恒定电流充电：电池以恒定电流充电，通常为.5C-1C进行正常充电，例如对于1000mAh电池，在500mA-1000mA之间充电。
• 恒压充电：一旦电池达到某一点（通常约为总充电量的60％（约3.8V左右））就开始以目标最终电压充电（对于正常的1000个充电周期预期寿命为4.2V），您可以提高充电电压，给您更长的电池寿命，但这会缩短电池寿命。
• 维持充电：每月21°C时，电池的自然放电率约为8％，当电池电量降至充满电的10％以下时，请使用恒压充电将其充电至目标电压。这可以根据应用程序进行配置。

注意：有些IC将为您处理大部分此类工作，否则，您将不得不诉诸设计带有外部升压/降压转换器或线性稳压器的MCU控制电路。

保护电路（PCM）非常简单，通常集成在单个单元中，通常将这些单元标记为：受保护或不受保护。PCM将监视以下内容：输入电压，输出电流，电池电压，温度等。它们通常不那么可靠，应被视为关键系统中的不得已而为之。如果曾经触发PCM，警报应该会响起。

要回答您的特定问题：DW01经过优化，可以在过充电的情况下使用充电器，因此充电器可以保持连接到电路，提供必要的电压，而在断开电池连接的情况下，TP4046看起来可以处理高达8V，作为线性充电器，它将消散多余的电压作为热量。这些IC通常具有热保护功能，如果电流或电压过高，它们会自动关闭。如果存在过度充电，则意味着电路很可能被损坏，因此在这种情况下最好断开电池连接，因为这将带来重大的安全风险。

另外，请记住，mosfet包含内部二极管，因此，即使要关闭充电保护mosfet，只要mosfet漏极侧的电压低于某个电压，电池仍将连接到电路。

最初，恒定电流会电离电池化学成分，而电压循环会增加电势。如果充电器没有足够的电流，则电压循环可能会发现较大的电阻，从而试图将更多的电压推向电池所需的电压，从而引起麻烦。LiPos的初始化学循环中，充电器应该有大量电流。