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经验教训:锂电池保护板上的ID和NTC(锂电池保护板标识)

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-08-01 12:42:08    作者:life    浏览次数:4314    评论:0
导读

以下是锂电保护板电路图:T管脚用于检测电池温度,内部连接电阻R3,一般搭配外部电路,连接到处理器的ADC。ID管脚一般搭配外部电路,连接到处理器的ADC,用于区分电池厂家,也就是同一款产品使用的电池可以由多个公司提供,为每个电池厂分配一个R

以下是锂电保护板电路图:


T管脚用于检测电池温度,内部连接电阻R3,一般搭配外部电路,连接到处理器的ADC。ID管脚一般搭配外部电路,连接到处理器的ADC,用于区分电池厂家,也就是同一款产品使用的电池可以由多个公司提供,为每个电池厂分配一个R4即可。


经验教训:

我司某产品带有热敏打印机功能,设计使用低压电池(3.7V)因此热敏打印机工作的时候电流很大,可达3A以上。同事在做连续打印测试的时候出现异常高温报警,强制关机的严重BUG。

此产品锂电池为可拆卸设计,如下:

因为打印的时候电流大,导致电池连接器接触阻抗产生的压降变得不可忽略。假设接触阻抗为30mΩ,3A的情况下,产生的压降为30 * 3 = 90mV。产生的热功率为0.03*3 * 3 = 0.27W,因为连接器正负极各产生一个压降,因此实际功率损耗是0.27*2 = 0.54W,这会导致连接器发热,热量传导到保护板上的NTC上,影响处理器温度采集。此压降导致保护板和主板不共地。

由以上分析可知此压降导致的问题是非常严重的。


我司产品打印时,从主板上测量T管脚的电压波形如下(示波器夹子夹在主板GND上,探头探测主板上电池连接的T管脚):


打印时此管脚电压波动的厉害,纹波约为100mV,波形低谷正在加热打印,波形高峰停止加热大打印。纹波产生的原因是,加热打印时电流大,连接器接触阻抗产生的压降大,导致锂电池保护板上的GND和主板上的GND不是等电位,差值为电池负极接触阻抗产生的压降。而且连接器的发热导致处理器认为电芯会更热。

有以下解决办法:

1、增加电池连接器的正负极Pin的数量,减小接触阻抗产生的压降,也就是减少连接器发热量。

2、电池连接器增加一个Pin,用于NTC的电阻连接主板GND,此方法能防止T管脚波动,但是不能降低因压降产生的热量,如下图所示。

3、如果硬件已经设计成型,可以在软件上做补偿处理。

4、锂电池NTC远离无用发热点。


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硬件工程师技术干货23—锂电池保护板的ID、NTC以及经验教训

 
关键词: 主板电池型号
(文/life)
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