【浩博电池资讯】一种锂电池组保护板均衡充电的设计方案
【浩博电池资讯】 2020-09-04 1379
常用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，不然使用过程中会影响整组电池的功用和寿命。而现有的单节锂电池维护芯片均不含均衡充电操控功用，多节锂电池维护芯片均衡充电操控功用需要外接CPU;经过和维护芯片的串行通讯（如I2C总线）来实现，加大了维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。
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、短路的维护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，介绍了一种选用单节锂电池维护芯片对任意串联数的成组锂电池进行维护的含均衡充电功用的电池组维护板的设计计划。仿真成果和工业生产使用证明，该维护板维护功用完善，工作稳定，性价比高，均衡充电差错小于50mV.
1 锂电池组维护板均衡充电原理结构
选用单节锂电池维护芯片设计的具备均衡充电才能的锂电池组维护板结构框图如下图1所示。
图1 锂电池组维护板结构框图
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 为分流放电支路操控用开关器材;4为过流检测维护电阻;5为省略的锂电池维护芯片及电路连接部分;6为单节锂电池维护芯片（一般包括充电操控引脚CO，放电操控引脚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为充电过电压维护信号经光耦阻隔后构成并联联系驱动主电路中充电操控用MOS管栅极;8为放电欠电压、过流、短路维护信号经光耦阻隔后构成串联联系驱动主电路中放电操控用MOS管栅极;9为充电操控开关器材;10为放电操控开关器材;11为操控电路;12为主电路;13为分流放电支路。单节锂电池维护芯片数目根据锂电池组电池数目确认，串联使用，分别对所对应单节锂电池的充放电、过流、短路状况进行维护。该系统在充电维护的一起，经过维护芯片操控分流放电支路开关器材的通断实现均衡充电，该计划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使用的本钱。
