Li-ion充電池の制御を調べました。
単体で販売されるLi-ion充電池の-極側には、
通常、円形制御基板(保護回路)が設けられています。
外観
表示 UltraFire® DT18650 8800mAh 3.7V
制御回路
モバイルバッテリー の保護回路と同一です。
機能
・Overcharge detection が動作しない様、通常、4.2V以下で充電します。
・Overdischarge detection は通常使用で動作します。
・Overcurrent detection 電流:150mv/(35mΩx2) ≒ 2.1A
(過負荷時に、Overcurrent detection が動作します。)
・+端子と-端子間の短絡保護機能もICに含まれています。
Overcurrent detection はFETのON抵抗で発生する電圧を利用しています。
8205A 定格 Drain-Soouce On-State Resistance:35mΩ (Typ)
実測 Drain-Soouce 間電圧:60mV/1A-> 60/2 = 30mΩ
放電例
時間経過:電池電圧:電流
開始前:3.95V:0A
開始:3.54V:1.31A
1分:3.42V:1.26A
2分:3.33V:1.20A
3分:3.28V:1.19A
5分:3.25V:1.18A
10分:3.21V:1.16A
20分:3.12V:1.13A
30分:3.03V:1.10A
40分:2.93V:1.09A
50分:2.60V:0.95A
51分:2.49V:0.92A
52分:2.41V:0.89A
53分:3.33V:0A(Overdischarge detection 動作)
60分:3.60V:0A
Overdischarge detection 動作後、電池電圧は上昇しますが引き続き遮断しますが、負荷を外すと解除されます。
負荷を再接続すると、電池電圧がすぐ低下しOverdischarge detection が再動作します。
0分:3.3V:1.0A
30秒:2.41V:0.89A
1分:3.33V:0A
単体充電池の充電方法
直列充電
各電池の充電電流が同一になります。
電池にバラツキがある場合、全電池の適切な充電は困難です。
(一つの電池のOverdischarge detection が動作すると、全体の充電が停止します。)
並列充電
電池毎に充電電流を制御できます。
各電池のバラツキに関係なく、全電池を適切に充電できます。
市販のLi-ion充電池充電器は、電源が共通で、電池毎に充電回路を設けた並列充電になっています。