在實際應用中，由于鋰離子電池之間的差異，經過一段時間的充放電后，發(fā)現(xiàn)單個電池的上、下電壓不均勻，嚴重影響了系統(tǒng)的功能。針對這種情況，提出了上平衡和下平衡的概念，并對鋰離子電池的上、下平衡電路進行了詳細的研究。實驗結果表明，幾種鋰離子電池的平衡電路規(guī)劃是正確的，為高性能混合動力系統(tǒng)的研究奠定了堅實的基礎。

鎳氫電池屬于堿性電池。由于單體電壓相對較低，存在召回效應，要對大量放電進行調度，這大大加重了電源管理系統(tǒng)的任務。其次，自放電率高(10%~15%)。

與其他電池相比,鋰離子電池具有高功率密度(800w/公斤),高的單體電壓(統(tǒng)一電壓3.6V),無污染、低自放電率(約3%~5%),沒有記憶效應等特點,是一種野心電源電池的性能,因此廣泛用于移動電源、混合動力轎車、備用電源低壓開關設備和飛行空間蓄電池設備。

1.我國現(xiàn)有鋰離子電池保護電路的不足

鋰離子電池的均勻電壓只有3.6V，也要放電電流。為了提高系統(tǒng)的電流和電壓水平，在某些動態(tài)情況下，通常采用大電流大電壓的鋰離子電池并聯(lián)再串聯(lián)作為動力系統(tǒng)。由于鋰離子電池對電壓非常敏感，電池組在使用中一般要添加一定的保護電路。

2.改進的鋰離子電池保護電路原理

均衡電路是指一個人參與硬件電路,它可以使整個電池單體之間的上限電壓或堅持一致性較低的電壓,有效地保護電池充電電壓的上限和下限的放電電壓,從根本上降低電池的影響系統(tǒng),然后抵達進步細胞功能,延長電池壽命。它包含兩種電路:上平衡電路和下平衡電路。

本文兩套電源系統(tǒng)是混合動力汽車的計劃:3系列鋰離子電池保護系統(tǒng)(最高電壓為12.75v,均勻放電電壓為10.8v)和10-series鋰離子電池保護系統(tǒng)(最高電壓為42.5v,均勻放電電壓是36v),放電電流分別為10和40。系統(tǒng)原理如圖1所示，即在其基本保護電路(過壓/欠壓/過溫/過流/短路保護)的基礎上，涉及到上、下均衡電路。

2.1TL431平衡電路

本文根據其特點設計了上平衡電路，如圖2所示。調節(jié)R1、R2、R3的電阻值，當電源電壓超過設定值時，登記TL431，通過功率電阻R*能量耗散降低電池電壓，達到定點(均衡點)。根據國產電動汽車和電動摩托車均衡電路的實驗結果，均衡點為4.20v時，電阻值為:R1=68k!R2=100k!，R3=4.3k!。