本發(fā)明涉及一種鋰電池保護(hù)板平衡充電的設(shè)計(jì)方案

常用的平衡技術(shù)包括穩(wěn)定的并聯(lián)電阻平衡充電、開關(guān)并聯(lián)電阻平衡充電、平均電池電壓平衡充電、開關(guān)電容平衡充電、降壓變換器平衡充電、電感平衡充電等。鋰電池串聯(lián)充電時(shí)，要保證每個(gè)電池的充電平衡，否則會影響整個(gè)電池的性能和壽命。但是現(xiàn)有的單片鋰電池維護(hù)芯片并不具備平衡充電控制的功能。多重鋰電池維護(hù)芯片平衡充電控制功能需要外接CPU。通過維護(hù)芯片的串口通信(如I2C總線)來完成，維護(hù)電路的復(fù)雜性和規(guī)劃的難度，降低了系統(tǒng)的效率和可靠性，增加了功耗。

 

電力鋰電池組，本文作者所應(yīng)用的鋰電池充電過程中需要對鋰電池進(jìn)行過壓、放電、欠壓、過流、短路維護(hù)，來完成整個(gè)組中電池充電過程中的均衡充電問題，本文介紹了任意一天選擇的鋰電池維護(hù)芯片組序列號，包括均衡充電鋰電池維護(hù)功能的電池板維護(hù)規(guī)劃。仿真結(jié)果和工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用證明，維修板具有完善的維修功能，運(yùn)行穩(wěn)定，性價(jià)比高，平衡充電誤差小于50mV。

 

1 .鋰電池維護(hù)板平衡充電原理結(jié)構(gòu)

 

單個(gè)鋰電池維護(hù)芯片規(guī)劃均衡充電容量的鋰電池組維護(hù)板結(jié)構(gòu)框圖如下圖1所示。

 

鋰電池

 

鋰電池組維護(hù)板結(jié)構(gòu)框圖

 

其中:1為單個(gè)鋰離子電池;2為充電過壓并聯(lián)放電支路的電阻;3是并聯(lián)放電支路控制的開關(guān)裝置;4. 檢查并保持過流電阻;5是鋰電池備用維護(hù)芯片及電路連接部分;6是單個(gè)鋰電池維護(hù)芯片(一般包括充電控制腳CO、放電控制腳DO、放電過流和短路檢測腳VM、電池正極VDD、電池負(fù)極VSS等);7. 光電耦合器切斷充電過電壓維持信號后，并聯(lián)構(gòu)成主電路中用于充電控制的MOS管柵;8為光耦分離的放電欠壓、過流、短路維護(hù)信號，與驅(qū)動(dòng)MOS管柵在主電路中進(jìn)行放電控制形成串聯(lián)關(guān)系;9是充電控制開關(guān)裝置;10是放電控制開關(guān)裝置;11是控制電路;12主電路;13是分流放電支路。單個(gè)鋰電池的維護(hù)芯片數(shù)量根據(jù)鋰電池組的數(shù)量和應(yīng)使用串聯(lián)進(jìn)行確認(rèn)，維護(hù)相應(yīng)單個(gè)鋰電池的充放電、過流、短路狀態(tài)。該系統(tǒng)在充電維護(hù)時(shí)一起進(jìn)行，通過維護(hù)芯片控制分路放電支路開關(guān)裝置的開、關(guān)來完成均衡充電，該方案不同于傳統(tǒng)充電器端完成均衡充電，降低了鋰電池充電器規(guī)劃的成本。