一種串聯(lián)鋰電池均衡充電電池組的保護板方案

實際使用中，考慮到外部干擾可能會引起電池電壓不穩(wěn)定的情況，這樣會造成電壓極短時間的過壓或欠壓，從而導致電池保護電路錯誤判斷，因此在保護芯片配有相應的延時邏輯，必要時可在保護板上添加延時電路，這樣將有效降低外部干擾造成保護電路誤動作的可能性。由于電池組不工作時，保護板上各開關器件處于斷開狀態(tài)，故靜態(tài)損耗幾乎為0。當系統(tǒng)工作時，主要損耗為主電路中2個MOS管上的通態(tài)損耗，當充電狀態(tài)下均衡電路工作時，分流支路中電阻熱損耗較大，但時間較短，整體動態(tài)損耗在電池組正常工作的周期內處于可以接受的水平。

經(jīng)測試，該保護電路的設計能夠滿足串聯(lián)鋰電池組保護的需要，保護功能齊全，能可靠地進行過充電、過放電的保護，同時實現(xiàn)均衡充電功能。

根據(jù)應用的需要，在改變保護芯片型號和串聯(lián)數(shù)，電路中開關器件和能耗元件的功率等級之后，可對任意結構和電壓等級的動力鋰電池組實現(xiàn)保護和均充。如采用臺灣富晶公司的FS361A單節(jié)鋰電池保護芯片可實現(xiàn)3組并聯(lián)、12串磷酸鐵鋰電池組保護板設計等。最終的多款工業(yè)產(chǎn)品價格合理，經(jīng)3年市場檢驗無返修產(chǎn)品。

結論

本文采用單節(jié)鋰電池保護芯片設計實現(xiàn)了多節(jié)鋰電池串聯(lián)的電池組保護板，除可完成必要的過電壓、欠電壓、過電流和短路保護功能外，還可以實現(xiàn)均衡充電功能。仿真和實驗結果驗證了該方案的可行性，市場使用情況檢驗了該設計的穩(wěn)定性。