电动工具电路安全保护赛尔特(SETsafe | SETfuse)解决方案与产品
本文主要介绍带有锂电池的电动工具电路安全保护,涉及:
| 锂电池保护---主动保护
| 锂电池的保护---过电流保护
带有锂电池的电动工具举例
电动螺丝刀/电钻、电动角磨机、电动锯、电动冲击扳手、电动砂光机、电动割草机、电动吹风机/吸尘器、电动修枝剪、电动喷枪、电动雕刻机/电磨等。
这些工具通常使用可充电的锂电池(如18 V、20 V或40 V),具有便携、无线操作的特点,广泛应用于家庭、建筑、园林和工业场景。
为什么电动工具中的锂电池需要电路安全保护
锂电池(通常为锂离子电池)在电动工具中的应用具有高能量密度、轻便和可重复充电的优点,但其化学性质也带来了一些安全风险,因此需要电路安全保护。以下是主要原因:
防止过充:
过充电会导致电池电压过高,引发电解液分解、产气甚至爆炸或起火。保护电路通过监控电压,确保电池在安全范围内充电。
防止过放:
过度放电会使电池电压低于安全值,导致电池内部化学结构受损,容量下降,甚至无法再次充电。保护电路会切断放电路径以保护电池。
过流保护:
电动工具在使用时可能因高负载或短路导致电流过大,损坏电池或工具。保护电路通过限制电流或断开电路来防止过流。
过温保护:
锂电池在高温下可能发生热失控,导致燃烧或爆炸。保护电路通过温度传感器监控电池温度,并在过热时切断电源。
短路保护:
短路可能引发高电流,导致电池过热或损坏。保护电路能迅速检测并切断异常电流。
电池均衡:
多节锂电池组需要保持每节电池的电压一致,避免某些电池过充或过放,保护电路中的均衡功能可实现这一点。
延长电池寿命:
通过上述保护措施,电路安全保护可以减少电池的化学和物理损伤,延长使用寿命。
这些保护功能通常由电池管理系统(BMS,Battery Management System)实现,BMS是锂电池组中的核心保护组件,集成在电池包内。
认证与标准
国际标准
IEC 62133:
国际电工委员会(IEC)制定的关于便携式设备用二次电池(包括锂电池)的安全标准,涵盖电池的测试要求,如过充、过放、短路、热滥用等。
IEC 62619:
针对工业用锂电池的安全要求,适用于电动工具等场景,强调电池在高负载环境下的安全性。
UN 38.3:
联合国关于锂电池运输安全的测试标准,要求电池通过振动、冲击、过充、强制放电等测试,确保运输安全。
中国标准
GB/T 18287:
中国关于锂离子电池的通用规范,适用于移动电话、电动工具等设备的锂电池,规定了性能和安全测试要求。
GB 31241:
便携式电子产品用锂离子电池和电池组的安全技术规范,涵盖电动工具中的锂电池,强制要求包括过充、过放、短路、热冲击等测试。
GB 4706系列:
家用和类似用途电器的安全标准,涉及电动工具的整体安全,包括电池部分。
其他地区标准
UL 1642(美国):
Underwriters Laboratories制定的锂电池安全标准,涉及电池的结构、性能和测试要求。
EN 62133(欧盟):
欧洲对便携式设备用锂电池的安全要求,与IEC 62133类似。
UL 2054:
适用于家用和商用电池组的安全标准,常用于电动工具的电池包。
强制性要求
在中国,锂电池用于电动工具时,通常需要符合国家强制性标准(CCC认证),尤其是GB 31241和GB/T 18287。未通过认证的电池产品不得在市场上销售。
在欧盟,锂电池产品需要符合CE认证要求,涉及EMC(电磁兼容性)和电池安全标准(如EN 62133)。
在美国,UL认证虽然不是强制性,但许多制造商会遵循UL 1642或UL 2054以确保市场竞争力。
锂电池的电路安全保护是防止过充、过放、过流、过温、短路等风险的必要措施,直接关系到用户安全和设备可靠性。相关强制标准(如IEC 62133、GB 31241、UN 38.3等)确保锂电池在设计、生产和使用过程中符合安全要求。制造商必须遵守这些标准,并在产品上市前通过相应认证,否则可能面临市场禁售或召回风险。
赛尔特(SETsafe | SETfuse)解决方案与产品
保护类型:锂电池保护---主动保护(过电流、过温度安全保护)
产品名称:
热熔切断器 Heat CutOff (HCO) 又称三端保险丝
系列:
SMD Type:SHP 进一步了解
SMD Type:SHL 进一步了解
SMD Type:SHJ 进一步了解
保护类型:锂电池保护---过电流保护
产品名称:
小型熔断器 (Miniature Fuses)
系列:
SMD Type:SCF1032 进一步了解
SMD Type:SCF6125 进一步了解
SMD Type:SCF61011 进一步了解
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