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实用易制的锂电池组充电大电流均衡电路

[日期:2018-03-20T22:57:40] 来源:  作者:湖北 邱承胜 [字体: ]

 

  这款锂电池组充电大电流均衡电路制作容易,均衡速度快,不降低充电速度,可靠性高,消除了保护板的四个不足之处。作为车用锂电池组,若配合“低压报警BB响”电路基本可以替代现行的保护板。电路如附图所示。
  
  电路原理分析:
  
  电池组单体电压随充电时间缓慢上升,当部分单体电池电压接近充电限制电压时精密稳压器TL431内部三极管由截止转化为导通状态。复合三极管Q1 Q2导通,电池通过Q2向大功率电阻R4(R8)放电限制电压上升,等待未充满的单体电池继续充电。当所有电池电压都进入均衡放电状态时,充电器转灯,充电结束。拔下充电器插头,电池组不再充电,各个单体电压回落,TIA31、复合三极管都恢复截止状态,放电停止。
  
  电路参数的选取:
  
  精密稳压器TL431的稳压值由电阻R1(R5)和R2(R6)的比值决定:Uo=2.5(R1+R2)/R2(V),两个电阻的选取很关键。在实际的应用中锂电池”浅充浅放”对延长寿命最为有利,所以磷酸铁锂电池从3.48V--3.5V开始均衡,均衡后的单体电压为3.55V,留下0.1V的余量。还可以选取的阻值R1=2kΩ、R2= 5.1kΩ,都是常用阻值。对于,6V系列的锂电池,起始均衡电压选为在4.07V--4.10V,均衡后的单体电压为4.15V比较合适。
  
  选取R1=3.3kΩ、R2= 5.1kΩ,理论推算均衡电压为4.12V,可在3.3kΩ上并联一个大电阻(100kΩ)总阻值降到3.2kΩ。单体电压越高均衡电流越大,均衡起始电流2A,最大电流可达7A。均衡速度是普通保护板的几十倍,极大地缩短了电池组充电均衡时间。大功率电阻R4可用铝壳电阻,带两个3mm安装孔,外壳与内部绝缘,底部平坦便于安装到铁板或铝板上散热。网上0.47Ω/50W拆机品2元一支,25W的1.5元一支。
  
  也可以用12V 90/100W汽车灯泡远近光灯丝并联使用,截取电炉丝也可以,两端用3mm螺丝压接保证可靠性。R3(R7)的阻值决定了均衡电压的宽度,阻值越大转折越宽,取200--300Q合适。Q1(Q4)也可以用9012,末级管(Q2)对耐压无要求,1cm不小于7A的NPN型管均可。末级管一定要加散热片,整组加风扇散热。均衡电路到电池的连线要尽量短而粗,焊接或用端子排压接,避免线路压降、接触压降之和超过0.1V。慎用接插件,如有接触不良会导致电池不能均衡,电池容易过充损坏。

锂电池组充电大电流均衡电路


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