要求恒流恒压
矿灯用的是4-7AH的锂电池．它分两部分．充电板和保护板．．．充电板要求是在4.2-12V的充电架上充,要求恒压恒流4000mAh 额定电压:3.7V 放电截止电压:2.75V 最大充电电压:4.2V 充电方法:CC/CV(恒流恒压)编号
. 锂电池采用18650电芯并联的方式.(3.7V 4500MA/H的电池组:用二节2250MA/H的18650{LG电芯}并联.3.7V 6600MA/H的电池组:用三节2200MA/H的18650{LG电芯}并联;
主要参数指标为:充电电压4.5~7V之间正常充电;标准5.5±0.5V;充电电流800MA;充电时间≤8小时为了降低煤矿采购成本,KL5LM(C)型矿灯可以直接在铅酸矿灯充电架上充电,不需再购买锂电矿灯的充电设备和改造铅酸矿灯充电设备的电源就可进行充电.使用方便,性能可靠.同时我公司也生产专用KL5LM(C)型矿灯的充电设备.主要参数指标为:充电电压4.5~7V之间正常充电;标准电压5.5±0.5V;充电电流800MA;充电时间≤8小时
4. 充电芯片保护板(采用军工级智能IC芯片,具有过流、过压、过充、过放、欠压、短路、反接、平衡电压及均衡充电等多重保护功能),确保电池组的安全可靠.
5.为了增强电池的安全性能,每节电芯单个多加一个过流芯片保护板:并备有短路自动保护电路,矿灯短路时芯片可瞬间(1ms)切断电源,避免火花的产生,从源头上杜绝了矿灯引发瓦斯爆炸事故的发生.当故障解决时,锂电池恢复正常.
3 锂电池充电控制系统
聚合物锂电池具有体积小、重量轻、安全性能较好等优点,但是充电要求与原来矿灯充电架的特性差别较大.为了利用原有充电架对锂电池矿灯进行充电,该矿灯灯头内加装了电源负极控制的线性充电系统,如图2所示.
根据矿灯充电架国家标准,充电架输出电压应稳定在5V±0．1V.采用半导体照明灯后,最大工作电流只有350mA,达到11小时照明时间所需的电池容量只有4Ah.因此采用2/10C充电速率时,充电电流只有800mA.选用额定工作电流为5A的MOSFET作串联调整元件,由于工作过程中串联调整元件的最大压降较小,因此不加散热器,串联调整元件也不会损坏.
该充电控制器主要由电压电流基准、限流电路、电压调整电路等部分组成.该系统可由矿灯充电架上的5V电源进行供电.
电阻R6和二极管VD1组成电流基准电路,二极管VD1两端电压加到运放IC1B的同相输入端,电阻R12由三只电阻并联,组成电流取样电路,充电电流在电流取样电阻R12两端的压降加到运放IC1B的反相输入端,并与基准电压比较,其差值经放大后,又经IC1A驱动串联调整管MOSFET1,将锂电池的充电电流稳定在800mA.当锂电池接近充足电时,电压调整回路使充电电路输出4．2V恒定充电电压.电压调整电路由IC1B等元件组成的电压基准电路、R1和VD3组成的电压采样电路、IC1A和MOSFET1组成的调整电路等部分组成.采样电压和基准电压经运放IC1A比较并放大后,驱动串联调整元件,使锂电池的充电电压稳定在4．2V,这样可有效防止锂电池因过充电而损坏.
4 过充电、过放电、过电流保护电路
矿灯锂电池保护电路如图3所示.该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成,单体锂电池接在B+和B-之间,电池组从P+和P-输出电压.充电时,充电器输出电压接在P+和P-之间,电流从P+到单体电池的B+和B-,再经过充电控制MOSFET到P-.在充电过程中,当单体电池的电压超过4．35V时,专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏.放电过程中,当单体电池的电压降到2．30V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOSFET的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护.
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