基于PT6005设计冲击钻/手电钻电池包保护控制方案

产品功能:5节锂离子/锂聚合物电池保护芯片

产品应用:五节串联的锂电池保护电路(电动工具锂电池包保护)

核心产品型号:PT6005

产品概况
1.1 高精度电压检测电路
 过充电检测电压：4.1V~4.35V，精度±25mV
 过充电恢复迟滞电压：0～300mV，100mV/Step
 过放电检测电压：2.30V~2.9V，精度±80mV
 过放电恢复迟滞电压：300mV~900mV，200mV/Step
 1级放电过流检测电压：50mV~150mV，精度±10mV
 2级放电过流检测电压：100mV~300mV，精度±20mV (2倍1级放电过流检测电压)
 负载短路检测电压：200mV~600mV，精度±50mV(4倍1级放电过流检测电压)
1.2 可通过外部电阻设置充放温保护阈值 和充电低温保护阈值
1.3 可通过外部电容设置 保护的延迟时间 (短路保护延迟时间固定为 短路保护延迟时间固定为 短路保护延迟时间固定为 短路保护延迟时间固定为 短路保护延迟时间固定为 250250 μs/ty s/tys/typ. )
1.4 低耗电流
 工作模式：典型值25μA ，最大值35μA（VDD=VCC）
 休眠模式：最大值1μA（VDD=VCC）
1.5 提供DOT、COT和SC/OC事件报警信号

工作原理介绍
3.1 正常工作状态
当VCC≥VPWR-ON，充电MOSFET被打开，放电MOSFET默认在关闭状态。芯片被唤醒后开始检测放电保护事件。如果没有放电事件且无负载连接，芯片打开放电MOSFET，进入正常工作状态。
在正常工作状态下，芯片通过VCx引脚持续侦测各节电池电压，通过CS引脚持续侦测电流，以及周期性的侦测TS与GND之间的电压，来控制充电和放电MOSFETs。当电池电压在过放电检测电压（VCUV）以上并在过充电检测电压（VCOV）以下，CS引脚电压在放电过流检测电压（VPDOC1）以下，且无温度异常事件时，芯片的NCDRV和NDDRV都输出高电平，PCDRV输出低电平，使充电控制用MOSFET 和放电控制用MOSFET 同时导通，使充电和放电都可以自由进行。
3.2 过充电状态
正常工作状态下的电池，在充电过程中，一旦某一节电池电压超过过充电检测电压（VCOV），并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时间（TCOV）时，芯片会关闭充电控制用的MOSFET（NCDRV输出低电平，PCDRV处于高阻状态），停止充电，这个状态称为“过充电状态”。
充电MOS的释放，有以下两种方法：

（1）电池电压降低到过充电释放电压（VCOVR）以下时，过充电状态释放，充电MOSFET打开，恢复到正常工作状态。
（2）移走充电器并连接负载，充电MOSFET打开，若电池电压高于VCOVR，过充电状态不解除，移除负载后充电MOSFET关闭。
3.3 过放电状态及关断状态
正常工作状态下的电池，当某一节电池电压降低到过放电检测电压（VCUV）以下，并且这种状态持续的时间超过过放电检测延迟时间（TCUV）时，芯片会关闭放电控制用的MOSFET（NDDRV输出低电平），停止放电，这个状态称为“过放电状态”。
在过放电状态，芯片内部将VM上拉至VCC。
当芯片进入过放电状态超过TCUV_PD，且没有检测到充电保护事件，芯片将关闭充放电MOSFETs及内部大部分电路，进入“关断状态”。此时，芯片的消耗电流将降低至IVCC_PD。
过放电状态的释放需要同时满足以下两个条件：
（1）电池电压高于过放电迟滞恢复电压（VCUVR）
（2）负载移除或者充电器连接。
关断状态的唤醒需要满足以下条件：
（1）充电器连接。
3.4 放电过流状态（放电过流检测功能和负载短路检测功能）
正常工作状态下的电池，芯片通过检测CS电压持续侦测放电电流。一旦CS电压高于1级放电过流检测电压(VPDOC1)的时间超过1级放电过流检测延迟时间（TPDOC1），或者高于2级放电过流检测电压(VPDOC2)的时间超过2级放电过流检测延迟时间（TPDOC2），则芯片关闭放电控制用的MOSFET（NDDRV输出低电平），停止放电，这个状态称为“放电过流状态”。
而一旦CS电压高于负载短路检测电压(VPSC)的时间超过负载短路检测延迟时间（TPSC），则芯片关闭放电控制用的MOSFET（NDDRV输出低电平），停止放电，这个状态称为“负载短路状态”。
放电过流状态和负载短路状态的释放需要移除负载。
在放电过流状态和负载短路状态，OC_ALM输出低电平。

3.5.1 放电过温保护状态
芯片在放电状态下检测到一次电池包的温度超过放电过温保护温度（TDOT），将立即进入“放电过温保护状态”，同时关闭充放电MOSFETs。
放电过温保护状态恢复需要同时满足以下两个条件：
（1）电池包的温度低于放电过温保护迟滞恢复温度（TDOTR）
（2）负载移除或者充电器连接。
在放电过温保护状态，DOT_ALM和COT_ALM输出低电平。
3.5.2 充电过温保护状态
芯片在充电状态下检测到两次电池包的温度超过充电过温保护温度（TCOT），将立即进入“充电过温保护状态”，同时关闭充电MOSFET。
充电过温保护状态恢复需要以下两个条件之一：
（1）电池包的温度低于充电过温保护迟滞恢复温度（TCOTR）
（2）移走充电器并连接负载，充电过温保护状态解除，充电MOSFET打开。
在充电过温保护状态，COT_ALM输出低电平。
3.5.3 充电低温保护状态
芯片在充电状态下检测到两次电池包的温度低于充电低温保护温度（TCUT），将立即进入“充电低温保护状态”，同时关闭充电MOSFET。
充电低温保护状态恢复需要以下两个条件之一：
（1）电池包的温度高于充电低温保护迟滞恢复温度（TCUTR）
（2）移走充电器并连接负载，充电低温保护状态解除，充电MOSFET打开。

方案设计咨询:021-54179891

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