下载后可任意编辑锂电池组保护板均衡充电解决方案文章摘自: 凌力尔特技术论坛-与非网本文针对动力锂电池成组使用, 各节锂电池均要求充电过电压、 放电欠电压、 过流、 短路的保护, 充电过程中要实现 整组电池均衡充电的问题, 介绍了一种采纳单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板的设计方案。经过仿真结果和 工业生产应用证明, 该保护板的保护功能完善, 工作稳定, 性价比高。 常见的均衡充电技术包括恒定分流电阻均衡充电、 通断分流电阻均衡充电、 平均电池电压均衡充电、 开关电容均 衡充电、 降压型变换器均衡充电、 电感均衡充电等。成组的锂电池串联充电时, 应保证每节电池均衡充电, 否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。而现有的 单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能, 多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接 CPU;经过和保护芯片的串行通讯( 如 I2C 总线) 来实现, 加大 了保护电路的复杂程度和设计难度、 降低了系统的效率和可靠性、 增加了功耗。 1 锂电池组保护板均衡充电原理结构 采纳单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板结构框图如下图 1 所示。下载后可任意编辑 图 1 锂电池组保护板结构框图 其中: 1 为单节锂离子电池; 2 为充电过电压分流放电支路电阻; 3 为分流放电支路控制用开关器件; 4 为过流 检测保护电阻; 5 为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分; 6 为单节锂电池保护芯片( 一般包括充电控制引脚 CO,放电控制引脚 DO,放电过电流及短路检测引 脚 VM,电池正端 VDD,电池负端 VSS 等) ; 7 为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS 管栅极; 8 为放电欠电压、 过 流、 短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用 MOS 管栅极; 9 为充电控制开关器件; 10 为放电控制开关器件; 11 为控制电路; 12 为 主电路; 13 为分流放电支路。单节锂电池保护芯片数目依据锂电池组电池数目确定, 串联使用, 分别对所对应单节锂电池的充放电、 过流、 短路状态进行保护。该 系统在充电保护的同时, 经过保护芯片控制分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电, 该方案有别于传统的在充电器端实现均衡充电的做法, 降低了锂电池组充电 器设计应用的成本。 2 硬件设计下载后可任意编辑 2.1 充电电路 当锂电池组充...
