鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2136次 | 2020年03月20日
基于TL431的鋰離子電池均衡電路
當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),由于光耦817前級(jí)沒(méi)有開(kāi)通,因此光耦后級(jí)電路也就無(wú)法工作,電池工作在正常的放電狀態(tài);當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí),后級(jí)光耦隨前級(jí)光耦的開(kāi)通也相繼開(kāi)通,電路通過(guò)功耗電阻R18耗能來(lái)降低電池電壓直到保護(hù)芯片送出低電平給保護(hù)芯片,迫使電池電壓穩(wěn)定在其下限限制電壓Vmin,從而達(dá)到下均衡的目的。
圖3TL431下均衡原理圖
從上述均衡的電路原理可以看出,電路的均衡電流不能超過(guò)TL431的上限保護(hù)電流(70mA左右)。
并聯(lián)型TL431均衡電路
并聯(lián)型TL431下均衡電路如圖4所示。其原理與圖3類(lèi)似,只是通過(guò)并聯(lián)TL431的方法來(lái)達(dá)到擴(kuò)大均衡電流的目的。
圖4并聯(lián)型TL431下均衡原理圖
改進(jìn)型TL431均衡電路
為了新增電路的均衡能力,同時(shí)減少生產(chǎn)中篩選TL431的工作量,本文借助中功率三極管8550設(shè)計(jì)改進(jìn)型均衡電路,如圖5所示。一旦電源過(guò)充時(shí),TL431便開(kāi)通,8550的發(fā)射pN結(jié)由于承受正壓而開(kāi)通,功耗電阻便消耗電池電能,直至把電池電壓拖到均衡點(diǎn)。均衡一旦開(kāi)始,圖中發(fā)光二極管便會(huì)發(fā)光,起工作指示用途。通過(guò)調(diào)節(jié)圖中R1、R2、R3的阻值,便可以設(shè)置保護(hù)板的上均衡點(diǎn)。
圖5改進(jìn)型TL431均衡原理圖
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
用具有上述功能的幾套10串鋰離子電池保護(hù)板驅(qū)動(dòng)一臺(tái)400W直流電機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)所有保護(hù)板在鋰離子電池系統(tǒng)總壓為42.5V左右時(shí)關(guān)斷充電場(chǎng)管進(jìn)行過(guò)壓保護(hù);在總壓為29.2V左右時(shí)關(guān)斷放電場(chǎng)管進(jìn)行欠壓保護(hù);將帶有保護(hù)板的鋰離子電池組放到檢測(cè)臺(tái)上進(jìn)行過(guò)流檢測(cè)發(fā)現(xiàn):放電電流為39A左右時(shí),保護(hù)板均進(jìn)行過(guò)流保護(hù);溫度開(kāi)關(guān)在109°C時(shí)關(guān)斷放電回路,有效地保護(hù)了放電場(chǎng)管。上述數(shù)據(jù)表明,電路基本上滿(mǎn)足了過(guò)壓/欠壓/過(guò)流/過(guò)溫保護(hù)等基本要求。