鋰電池組保護(hù)板均衡充電原理,鋰電池組均衡充電電路分為哪幾類

來源：存能電氣  日期：2020-01-15 10:48  瀏覽量：次

鋰電池組保護(hù)板均衡充電原理，鋰電池組均衡充電電路分為哪幾類？常用的均衡充電技術(shù)包括恒定分流電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、平均電池電壓均衡充電、開關(guān)電容均衡充電、降壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。成組的鋰電池串聯(lián)充電時(shí)，應(yīng)保證每節(jié)電池均衡充電，否則使用過程中會(huì)影響整組鋰電池的性能和壽命。

鋰電池組保護(hù)板均衡充電原理

當(dāng)鋰電池組充電時(shí)，鋰電池組保護(hù)板外接電源正負(fù)極分別接電池組正負(fù)極BAT+和BAT-兩端，充電電流流經(jīng)電池組正極BAT+、電池組中單節(jié)鋰電池1～N、放電控制開關(guān)器件、充電控制開關(guān)器件、鋰電池組保護(hù)板負(fù)極BAT-。

鋰電池組保護(hù)板系統(tǒng)中控制電路部分單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片的充電過電壓保護(hù)控制信號(hào)經(jīng)光耦隔離后并聯(lián)輸出，為主電路中充電開關(guān)器件的導(dǎo)通提供柵極電壓；

如某一節(jié)或幾節(jié)鋰電池在充電過程中先進(jìn)入過電壓保護(hù)狀態(tài)，則由過電壓保護(hù)信號(hào)控制并聯(lián)在單節(jié)鋰電池正負(fù)極兩端的分流放電支路放電，同時(shí)將串接在充電回路中的對應(yīng)單體鋰電池?cái)嚯x出充電回路。

鋰電池組保護(hù)板系統(tǒng)在充電保護(hù)的同時(shí)，通過保護(hù)芯片控制分流放電支路開關(guān)器件的通斷實(shí)現(xiàn)均衡充電，該方案有別于傳統(tǒng)的在充電器端實(shí)現(xiàn)均衡充電的做法，降低了鋰電池組充電器設(shè)計(jì)應(yīng)用的成本。

鋰電池保護(hù)板電均衡功能

1.由于電池的匹配或者外界環(huán)境影響而導(dǎo)致電池組中每只電池電池電壓產(chǎn)生差異時(shí)，若串聯(lián)各組之間的電池電壓差異超過設(shè)置值時(shí)允許均衡電路工作，均衡在充電過程中啟動(dòng)，均衡電阻對相對容量最高的電池組進(jìn)行放電，均衡電流為均衡吸收電流值，以此來降低電池組電壓上升速度，

2.當(dāng)串聯(lián)各組電池電壓差異小于設(shè)置值時(shí)時(shí)，禁止均衡電路工作，無任何均衡電。

鋰電池組均衡充電電路分為哪幾類？

針對電池組均衡充電電路拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)，國內(nèi)外研究人員提出了許多種不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由均衡過程中電路對能量的消耗情況，可將電池組均衡充電電路分為能量耗散型和能量非耗散型兩大類。

1、能量耗散型均衡是通過在電池組中各單體電池兩端分別并聯(lián)分流電阻進(jìn)行放電，從而實(shí)現(xiàn)均衡。分流電阻放電均衡電路是最為直接的均衡技術(shù)，該技術(shù)是通過分流電阻對容量高的單體電池進(jìn)行放電，直至所有單體電池容量在同一水平。

2、相對于能量耗散式均衡，能量非耗散式均衡電路能耗更小但相對電路結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。

①飛渡電容發(fā)是將每一節(jié)電池并聯(lián)一個(gè)電容，通過開關(guān)這個(gè)電容可以并聯(lián)到本身這節(jié)電池上，也可以并聯(lián)到相鄰的電池。當(dāng)某節(jié)電池電壓過高，首先將電容與電池并聯(lián)，電容電壓與電池一致，然后將電容切換到相鄰的電池，電容給電池放電，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移。

②開關(guān)電容法均衡對于由n節(jié)單體電池串聯(lián)組成的動(dòng)力電池組，開關(guān)電容法均衡電路需要n-1個(gè)電容元件和2n個(gè)開關(guān)器件。以單體電池B1和B2端電壓不一致為例，控制過程中，存在兩種狀態(tài)，該電路的缺點(diǎn)是只能用于單體電池間的端電壓均衡，同時(shí)只能實(shí)現(xiàn)相鄰單體電池間的能量流動(dòng)，因此當(dāng)串聯(lián)電池?cái)?shù)目較多時(shí)，均衡時(shí)間相對較長。

③雙層電容法均衡電路也是對開關(guān)電容法電路的一個(gè)推導(dǎo)與變換，區(qū)別在于該電路使用了兩層開關(guān)電容來實(shí)現(xiàn)電池間的能量轉(zhuǎn)移。相比較開關(guān)電容法均衡電路，該電路的優(yōu)點(diǎn)是利用增加的外層開關(guān)電容，使得單體電池不僅可以和相鄰的單體電池進(jìn)行電壓均衡，同時(shí)還可以和非相鄰的單體電池均衡，因此均衡速度得以提高。

以上就是鋰電池組保護(hù)板均衡充電原理和鋰電池組均衡充電電路分類。現(xiàn)有的單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片均不含均衡充電控制功能，多節(jié)鋰電池保護(hù)芯片均衡充電控制功能需要外接CPU；通過和保護(hù)芯片的串行通訊來實(shí)現(xiàn)，加大了保護(hù)電路的復(fù)雜程度和設(shè)計(jì)難度、降低了系統(tǒng)的效率和可靠性、增加了功耗。