鋰電池組保護板均衡充電原理,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，應保證每節(jié)電池均衡充電，否則使用過程中會影響整組鋰電池的性能和壽命。

鋰電池組保護板均衡充電原理

當鋰電池組充電時，鋰電池組保護板外接電源正負極分別接電池組正負極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、放電控制開關器件、充電控制開關器件、鋰電池組保護板負極BAT-。

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

如某一節(jié)或幾節(jié)鋰電池在充電過程中先進入過電壓保護狀態(tài)，則由過電壓保護信號控制并聯(lián)在單節(jié)鋰電池正負極兩端的分流放電支路放電，同時將串接在充電回路中的對應單體鋰電池斷離出充電回路。

鋰電池組保護板系統(tǒng)在充電保護的同時，通過保護芯片控制分流放電支路開關器件的通斷實現(xiàn)均衡充電，該方案有別于傳統(tǒng)的在充電器端實現(xiàn)均衡充電的做法，降低了鋰電池組充電器設計應用的成本。

鋰電池保護板電均衡功能

1.由于電池的匹配或者外界環(huán)境影響而導致電池組中每只電池電池電壓產(chǎn)生差異時，若串聯(lián)各組之間的電池電壓差異超過設置值時允許均衡電路工作，均衡在充電過程中啟動，均衡電阻對相對容量最高的電池組進行放電，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.當串聯(lián)各組電池電壓差異小于設置值時時，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撲的設計，國內外研究人員提出了許多種不同的電路拓撲結構。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)分流電阻進行放電，從而實現(xiàn)均衡。分流電阻放電均衡電路是最為直接的均衡技術，該技術是通過分流電阻對容量高的單體電池進行放電，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構更為復雜。

①飛渡電容發(fā)是將每一節(jié)電池并聯(lián)一個電容，通過開關這個電容可以并聯(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，實現(xiàn)能量轉移。

②開關電容法均衡對于由n節(jié)單體電池串聯(lián)組成的動力電池組，開關電容法均衡電路需要n-1個電容元件和2n個開關器件。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)，該電路的缺點是只能用于單體電池間的端電壓均衡，同時只能實現(xiàn)相鄰單體電池間的能量流動，因此當串聯(lián)電池數(shù)目較多時，均衡時間相對較長。

③雙層電容法均衡電路也是對開關電容法電路的一個推導與變換，區(qū)別在于該電路使用了兩層開關電容來實現(xiàn)電池間的能量轉移。相比較開關電容法均衡電路，該電路的優(yōu)點是利用增加的外層開關電容，使得單體電池不僅可以和相鄰的單體電池進行電壓均衡，同時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)鋰電池保護芯片均不含均衡充電控制功能，多節(jié)鋰電池保護芯片均衡充電控制功能需要外接CPU；通過和保護芯片的串行通訊來實現(xiàn)，加大了保護電路的復雜程度和設計難度、降低了系統(tǒng)的效率和可靠性、增加了功耗。