锂离子电池管理电路摸爬滚打记2

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1、锂离子电池管理电路摸爬滚打记（十一）客户的公司座落在一座美丽的岛上，这个城市享有国际花园城市的美誉，虽然同属一个省，但我却从未来过这里。公司的老总亲自开车送我去，我们上午去，中午就到达了。一路上我的心情是很轻松的，我完全不认为我的电池电路有任何问题。“顾客永远是对的”，不记得在哪里看到的这句话，但这句话确实永远都是真理！我带了样品电池来，并在客户面前，先用稳压电源演示了过充电保护给客户看，完全正常。于是客户将电池装入了手机，解除手机充电电路中的恒压控制，用手机中的充电电路给电池充电，1个半小时之后，客户告诉我，电芯电压已经达到

2、4.4V了，但电池并没有保护，仍然可以继续充电。我用万用表测量了一下，结果真如客户所言。电池的过充电保护失灵了！我目瞪口呆，不明白问题出在哪里，想和客户解释什么，但什么也解释不了。发楞了一会儿后，我回过神来，向客户要手机的充电电路图，客户马上就提供给我，我仔细看了一下，客户的充电电路是典型的BUCK方式的DC/DC降压电路，电路看上去没有任何问题，控制开关管的PWM信号是由一个DSP芯片产生的，这种控制方式我很熟悉呀，我们的单片机控制的充电器电路就是使用这种方式。为了更加了解整个充电过程，我问客户充电电路的开关频率是多少，客户

3、回答说大约几十Hz，我问为何频率这么低，客户回答说因为MCU需要兼顾到手机的其它操作，所以只能这么低。我感觉到问题一定是出在这里了，在思索了几分钟之后，我恍然大悟。由于S-8231的过充电保护控制是在检测到电芯电压高于过充电保护电压后，延时大约1秒钟左右才动作的，但不管电压有多高，只要电池是在放电状态，保护就会被解除，延时用定时器的计数就会被清零。而客户的充电电路工作频率是几十Hz，相当于脉冲充电，当有充电电流时，保护IC检测到电压过高，定时器开始计时，但计时未到1S时，电池又被处于放电状态，保护IC的延时用计时器又被清零，于

4、是永远也无法进入到过充电保护控制状态。我和客户解释了这个现象的原因，希望客户能改用其它的方式充电，不要用脉冲充电的方式，但客户表示无法接受，因为这对他来说，就是相当于电池没有过充电保护功能，而且客户手机的电路板已经投产了，再去改板重新生产是不可能的。我只好静下心来，看看还没有什么办法能解决这个问题。命运之神并不亏待我，我很快就想到了办法，感觉将延时电容减小，使过充电保护电路反应时间缩短，应该能解决或至少缓解这个问题。我将延时用的104电容缩小了100倍，改为102，过充电保护动作延时时间也相应地缩小到了毫秒级，将新的电池重新在

5、手机上测试后，结果挺好，当电池的电压达到4.35V后，充电时的能量大部分被保护电路挡住了，充进去的电量相当小，而又由于手机工作时有消耗些电量，因此继续充电时，电压并不会上升了。客户终于接受了我们的电池，我总算是松了一口气。在给各种客户提供电池时，我无法知道客户的手机内部会是怎样的充电电路，因此我就决定以后的电池保护电路中，延时电容都用102，让保护动作得快一些，这样可以避免再次出现此类的问题。但没有想到，这样的决定却让我摔了个大跟头。锂离子电池管理电路摸爬滚打记（十二）在认识到日本精工公司的S-8231用脉冲方式充电时是无法进

6、行过充电保护后，我尝试着去寻找新的保护IC厂家，当时只寻找到理光公司的R5421，但由于供应商所提供的几种型号的R5421过电流检测电压值都是0.2V的，而我们为OEM客户所使用的MOSFET的导通电阻都只有15毫欧左右，过电流保护值太大（将近7A），在过电流保护检测中会使MOSFET烧毁而无法使用，最终还是得使用精工的S-8231。精工公司直到后来又推出S-8241保护IC时，才完全解决了以往的所有问题。由于继续使用S-8231，我就将保护电路中的延时电容都设置成了102（1000P），使过充电保护动作的延时时间很短，而相应

7、地，过放电检测与过电流检测的延时动作时间也就成比例地缩短了。有一天，公司的业务员反馈说，有一款电池被用户大量投诉，要求退货，因为充满电的电池装入手机后却无法开机。我从公司的手机管理处借来了这款手机，并拿了许多电池做测试，发现与客户所说的现象一致，电池装入手机后，有的能开机，有的无法开机，但用万用表测量电池电压，却又都正常。我首先想到这可能是接触不良造成的，并非是保护电路有问题，如果保护电路有问题的话，那么所有电池应该都有问题，因此我就从结构连接上找原因，但问题始终存在。无奈之下，我将无法开机的手机接上充电器，进行充电，结果显示

8、充电正常，再拨掉充电器、开机，咦，手机正常开机了，再试了几遍关机、开关，结果手机的表现都完全正常。我不由得迷糊了，又将电池卸下手机，再装入手机、开机，奇怪的现象出现了，手机又无法开机了。再瞬间充电，拨下充电器、开机，手机又能正常开机了。于是我又将电池从手机卸下，测量电池电压，