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锂电池保护芯片的均衡充电设计
发布时间:2015-08-18 点击次数:1341
 

常用的均衡充电技术包括恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。成组的锂电池串联充电时,应保证每节电池均衡充电,否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能,多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU;通过和保护芯片的串行通讯(如I2C总线)来实现,加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。


本文针对动力锂电池成组使用,各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护,充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题,设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。仿真结果和工业生产应用证明,该保护板保护功能完善,工作稳定,性价比高,均衡充电误差小于50mV。


锂电池组保护板均衡充电基本工作原理


采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。其中:1为单节锂离子电池;2为充电过电压分流放电支路电阻;3 为分流放电支路控制用开关器件;4为过流检测保护电阻;5为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分;6为单节锂电池保护芯片(一般包括充电控制引脚CO,放电控制引脚DO,放电过电流及短路检测引脚VM,电池正端VDD,电池负端VSS等);7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS管栅极;8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS管栅极;9为充电控制开关器件;10为放电控制开关器件;11为控制电路;12为主电路;13为分流放电支路。单节锂电池保护芯片数目依据锂电池组电池数目确定,串联使用,分别对所对应单节锂电池的充放电、过流、短路状态进行保护。该系统在充电保护的同时,通过保护芯片控制分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电,该方案有别于传统的在充电器端实现均衡充电的做法,降低了锂电池组充电器设计应用的成本。

深圳市赛帆科技是宏康科技的一级代理,专业推广锂电池保护IC。

宏康 2110系列 是普通的单节锂电保IC,价格便宜性能可靠,可全面取代目前二级市场上的台系保护IC.(例如:DW01+DW01A, CS213VA7021等具体型号:HY2110-ABHY2110-CBHY2110-DB

宏康2111系列 高精度单节锂电保护IC可全面替代精工8261和理光R5402

型号有:HY2111-DBHY2111-EBHY2111-GBHY2111-HBHY2111-KBHY2111-NB

宏康2112系列  磷酸铁锂电池的专用保护IC 型号有:HY2112-AB  HY2112-BB HY2112-CBHY2112-DB HY2112-EB  HY2112-GB

宏康2113系列是高精度单节锂电保护IC,可全面替代精工8261 S8241和理光R5402   R5408  美上美MM3280等,型号有:HY2113-BA1AHY2113-BB1AHY2113-EA1BHY2113-EB1BHY2113-CA1AHY2113-CB1AHY2113-DA1A

HY2113-NA4AHY2113-NA4BHY2113-NB4AHY2113-NB4BHY2113-OA1AHY2113-OA1BHY2113-OA1CHY2113-OB1AHY2113-OB1BHY2113-OB1CHY2113-AA1AHY2113-AB1A HY2113-DB1AHY2113-FA2BHY2113-FB2BHY2113-GA3AHY2113-GB3A

HY2113-HA3AHY2113-HB3AHY2113-IA2CHY2113-IB2CHY2113-LA1A

HY2113-LB1AHY2113-MA1AHY2113-MA1BHY2113-MB1AHY2113-MB1B

HY2113-JA1BHY2113-JB1BHY2113-KA5BHY2113-KB5BHY2113-PA5B

HY2113-PB5BHY2113-RA1AHY2113-RB1AHY2113-SA1BHY2113-SB1B

宏康2116系列,高达4.42V,是单节保护电池过充电压最高的保护IC

HY2116-AB6BHY2116-CB6BHY2116-DB6BHY2116-BB6A

HY2116-OB6AHY2116-HA2BHY2116-HB2B

宏康2115系列 有休眠功能的单节高精度锂电保护IC

HY2115-AC9DHY2115-BC9DHY2115-CC9DHY2115-DC9D

HY2115-LB9DHY2115-MC9DHY2115-NB9D

宏康2118系列 高精度 单节锂电池保护IC

HY2118-AC2JHY2118-BC2JHY2118-CC2JHY2118-DC2J

宏康2120系列双节锂电保护IC 可全面替代精工82328242和理光R5460

HY2120-ABHY2120-BBHY2120-CBHY2120-DBHY2120-EB

HY2120-FBHY2120-GBHY2120-HBHY2120-LBHY2120-MB

HY2120-NB

宏康2122系列是双节磷酸铁锂电池专用保护IC

HY2122-AB1AHY2122-AB1BHY2122-BB1AHY2122-EB1A

宏康均衡IC

HY2212-AB3BHY2212-BB3A

HY2213-AB3BHY2213-BB3AHY2213-CB3A

HY2215-BB3AHY2215-CB3AHY2216-BB3A

宏康多节计量IC

HY4145   HY4122HY4231

 

 
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