国内现有锂电池保护电路的缺点有哪些？
来源：宝鄂实业
2020-02-29 14:23
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在实际应用中，由于锂电池之间的差异，经过一段时间的充放电后，发现单个电池的上、下电压不均匀，严重影响了系统的功能。针对这种情况，提出了上平衡和下平衡的概念，并对锂电池的上、下平衡电路进行了详细的研究。实验结果表明，几种锂电池的平衡电路规划是正确的，为高性能混合动力系统的研究奠定了坚实的基础。
镍氢电池属于碱性电池。由于单体电压相对较低，存在“召回效应”，需要对大量放电进行调度，这大大加重了电源管理系统的任务。其次，自放电率高(10%~15%)。
与其他电池相比,锂离子电池具有高功率密度(800 w /公斤),高的单体电压(统一电压3.6 V),无污染、低自放电率(约3% ~ 5%),没有“记忆效应”等特点,是一种野心电源电池的性能,因此广泛用于移动电源、混合动力轿车、备用电源低压开关设备和飞行空间蓄电池设备。
1. 我国现有锂电池保护电路的不足
锂电池的均匀电压只有3.6V，也需要放电电流。为了提高系统的电流和电压水平，在某些动态情况下，通常采用大电流大电压的锂电池并联再串联作为动力系统。由于锂电池对电压非常敏感，电池组在使用中一般需要添加一定的保护电路。
2. 改进的锂电池保护电路原理
均衡电路是指一个人参与硬件电路,它可以使整个电池单体之间的上限电压或坚持一致性较低的电压,有效地保护电池充电电压的上限和下限的放电电压,从根本上降低电池的影响系统,然后抵达进步细胞功能,延长电池寿命。它包含两种电路:上平衡电路和下平衡电路。
本文两套电源系统是混合动力汽车的计划:3系列锂电池保护系统(最高电压为12.75 v,均匀放电电压为10.8 v)和10-series锂电池保护系统(最高电压为42.5 v,均匀放电电压是36 v),放电电流分别为10和40。系统原理如图1所示，即在其基本保护电路(过压/欠压/过温/过流/短路保护)的基础上，涉及到上、下均衡电路。
2.1 TL431平衡电路
本文根据其特点设计了上平衡电路，如图2所示。调节R1、R2、R3的电阻值，当电源电压超过设定值时，登记TL431，通过功率电阻R*能量耗散降低电池电压，达到定点(均衡点)。根据国产电动汽车和电动摩托车均衡电路的实验结果，均衡点为4.20v时，电阻值为:R1=68k!R2 = 100k !， R3 = 4.3 k!。
