动力锂电池组充电管理电路设计
动力锂电池组充电管理电路设计方案word精品
1锂电池组充电方案选择时间/h图1锂电池充电曲线1.2锂电池组充电特性在动力电池组中由于各单体电池之间存在不一致性。
连续的充放电循环导致的差异，将使某些单体电 池的容量加速衰减，串联电池组的容量是由单体电池的最小容量决定的，因此这些差异将使电池组的使用 寿命缩短。
造成这种不平衡的主要原因有：•电池制作过程中，由于工艺等原因，同批次电池的容量、内阻等存在差异 ；•电池自放电率的不同，经长时间积累，造成电池容量的差异 ；•电池使用过程中，使用环境如温度、电路板的差异，导致电池容量的不平衡。
1.3充电方案选择为了减小不平衡性对锂电池组的影响，在充电过程中，要使用均衡电路。
1. 1 单节锂电池充电要求对单节锂离子电池的充电要求 (GB/ T18287 -2000) 充电过程逐步升高，当电池端电压达到 4. 2 V (4. 1V), 电芯的饱和程度，随着充电过程的继续逐步减小，当减小到 示。
首先是恒流充电，即电流一定，而电池电压随着 改恒流充电为恒压充电，即电压一定，电流根据10 mA 时，认为充电终止，充电曲线如图1所目前对于锂电池组进行均衡管理的方案主要有2种，能耗型和回馈型。
能耗型是指给各个单体电池提供并联支路，将电压过高的单体电池通过分流转移电能达到均衡目的。
回馈型是指通过能量转换器将单体之间的偏差能量馈送回电池组或电池组中的某些单体。
理论上，当忽略转换效率时，回馈不消耗能量，可实现动态均衡。
但由于回馈型设计控制方法复杂，制造成本较高，本充电器采用能耗型设计。
能耗型按能量回路处理方式又可以分为断流和分流。
断流指在监控单体电压变化的基础上，满足一定条件时把单体电池的充电回路断开，充电电流完全通过旁路电阻。
通过机械触点或电力电子部件组成的开关矩阵，动态改变电池组内单体之间的连接结构。
而分流并不断开工作回路，而是给每只电池增加一个旁路电阻，当某单体电池高于组内其他电池时，将充电电流的全部或一部分导入旁路电阻。
动力锂电池组充电管理电路设计
到 １ ０ ｍＡ 时 ， 为 充 电 终 止 ， 电 曲 线 如 图 ｌ所 认 充
示 卜 ．
● 电池 自放 电率 的不 同 ， 长 时间积 累 ， 成 电池 经 造
容 量 的差异 ；
● 电池 使用 过 程 中 ， 用环 境 如温度 、 使 电路 板 的差
异， 导致 电 池容 量 的不 平衡 ．
基金项 目： 福建省科技计划项 目（ ０ ７ ０ ５ 资助 ２ ０ ＨＯ ３ ）
＊通 讯 作 者 ： ｅ ｎ １ ３ ｃ ｒ ｗｘ ｈｅ ＠ ６ ． ｏ ｎ
动态均衡． 但由于回馈型设计控制方法复杂， 制造成本
维普资讯
厦 门 大学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
维普资讯
第 ４ ７卷
第 ５ 期
厦 门大 学 学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ａ ｅ ｉｅ ｓｔ （ ｔ ｒ ｌＳ ｉｎ ｅ ｏ ｒ ａ ｆＸｉｍ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉｙ Ｎａ ｕ ａ ｃｅ ｃ ）
Ｖｏ ＿ ７ ＮＯ ５ ｌ４ ．
２ ２ 升 压 电 路 ［］ ．
电能 的输 入 转化 环节 由开 关 电源 电路 和调 压电路 两部 分组 成． 开关 电 源将输 入 的工 频 交 流 电转 化 为 １ ８
１ ３充 电 方 案 选 择 ．
一种锂电池组的均衡充电管理电源电路设计实现
一种锂电池组的均衡充电管理电源电路设计实现
摘要：为了解决动力锂电池组使用中的一致性问题，本文提出了一种均衡充电管理电路的实现方案。
首先分析了单体锂电池的特性;然后在比较各种均衡充电理论的基础上，选择部分分流法作为设计思路，进行具体电路设计。
多次锂电池组充放电实验表明，该均衡充电管理电路能有效改善电池组充电的一致性，提高电池组工作性能，延长使用寿命。
随着国际原油价格飞涨，各种新型能源的研究成为公众关注的焦点。
电能作为动力能源已经在各种车辆上得到广泛应用。
锂电池以具有较高的能量质量比和能量体积比，无记忆效应，可重复充电次数多，使用寿命较长等优点成为动力电能的首选。
作为一种新型动力技术，锂电池在使用中必须串联才能达到使用电压的需求，单体性能的参差不齐并不全缘于电池生产技术问题，即使每只电池出厂时电压，内阻完全一致，使用一段时间以后，也会产生差异，这使得解决动力电池充电技术问题成为迫切需要解决的技术问题。
本设计在充分考虑工业成本控制和稳定性要求的基础上，采用能耗型部分分流法对动力锂电池充电进行均衡管理，改善了电池组充电的不平衡性，提高了工作性能。
锂电池组充电方案选择
1、单节锂电池充电要求
对单节锂离子电池的充电要求( GB/ T18287 -2000) 首先是恒流充电，即电流一定，而电池电压随着充电过程逐步升高，当电池端电压达到4. 2 V (4. 1V) ，改恒流充电为恒压充电，即电压一定，电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续逐步减小，当减小到10 mA 时，认为充电终止，充电曲线如图1 所示。
浅析动力锂电池组的充电管理电路设计问题
浅析动力锂电池组的充电管理电路设计问题王曦【摘要】随着我国经济的发展,对环保的要求越来越高,发展清洁无污染的电动交通工具变得迫切而必要,电动车类的出现解决了车辆的尾气污染问题,电池管理系统是电动车的重要技术之一,锂离子电池由于自身独特的优势能为重要的动力电池.本文主要探讨动力锂电池组的充电管理电路设计问题.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2016(000)013【总页数】1页(P83)【关键词】动力锂电池组;充电管理;电路设计【作者】王曦【作者单位】天津力神电池股份有限公司【正文语种】中文现代科学技术不断进步，人们的生活水平不断提高，环保观念深入人心，新型能源越来越受到人们的关注并且成为各国研究的焦点。
电能无疑是应用最广泛的动力能源，锂电池是动力电能的首选，锂电池的优势很多，包括寿命长、没有记忆效应、较高的能量体积比和质量比等。
锂电池组充电中具有不平衡性，动力电池的充电技术是目前需要解决的问题。
过去我们熟知的传统电池主要由电解液和正负极组成，常见的主要是蓄电池和一次性电池。
蓄电池有镍氢电池、铅酸电池等，一次性电池又称原电池，有碱锰电池、锰干电池等。
锂电池有锂离子蓄电池和锂原电池，一般手机等使用的多是锂离子蓄电池。
锂电池在正负极之间移过来移过去，又称摇椅电池，锂离子在充电时从氧化物正极迁移，利用有机电解液传导进入负极，放电的时候从负极迁移向正极迁移，就像摇动的椅子。
在正常充电的情况下，一般不会引起晶体的破坏，锂电池正极和负极的材料不会发生质变。
单体锂离子电池的工作电压比较高，一般高达3.6V到3.8V之间。
锂离子电池的容量大，使用寿命比较长，循环次数至少500次。
在所有的金属中，作为电池的材料，锂的重量是最轻的，同时能够提供高电压以及高能量密度。
锂离子电池具有很好的环保效用，没有对环境有重大污染的，类似铅和汞的材料，而且没有记忆效应［1］。
单节动力锂电池充电需要电流一定，保持恒流充电。
电压在充电过程中会不断升高，当达到额定电流的上限，一般是3.8V到4.2V之间的电压上限，充电时便改用恒压充电，不再使用恒流充电。
锂电池组均衡充电电源设计与实现
锂电池组均衡充电电源设计与实现一、引言随着现代科技的不断发展，锂电池已经成为了各种电子设备和车辆中最常见的电池种类之一。
而在锂电池组中，为了确保每节电池的充电状态均衡，就需要设计一种锂电池组均衡充电电源。
本文将详细介绍这种电源的设计与实现过程。
二、问题背景锂电池组是由几节锂电池串联组成的，每节电池的电压和容量难免会有一定的差异。
在充电过程中，如果不对锂电池组进行均衡充电，就会导致电池组内部电压差异变大，从而影响充电效率和电池寿命。
锂电池组均衡充电电源需要能够对组内的每节电池进行具有适当电流的均衡充电，以确保整个电池组充电状态的均衡。
在这样的要求下，锂电池组均衡充电电源呼之欲出。
这种电源需要具备多节电池同时充电的能力，并且能够根据每节电池的充电状态动态调整充电电流。
其实现不仅涉及到硬件电路设计，还包括控制算法的设计与实现。
三、电路设计1. 电路功能介绍锂电池组均衡充电电源的电路设计需要包括如下功能：（1）多节电池同时充电功能（2）每节电池的充电状态监测功能（3）均衡充电功能（4）充电状态显示功能（5）保护功能（如过流、过压、过热保护）2. 电路设计要点（1）多节电池同时充电功能在设计中，电路需要能够同时对多节电池进行充电，因此需要采用多通道的设计结构。
在电路中需要设计多组独立的充电电路，以保证每节电池都能得到独立的充电电流。
（2）每节电池的充电状态监测功能为了能够动态调整每节电池的充电电流，需要设计电路用于监测每节电池的电压和温度。
这样可以根据监测到的数据动态调整充电电流，保证电池充电状态的均衡。
（4）充电状态显示功能电路需要设计能够显示每节电池的充电状态的功能，以便用户随时了解电池组的充电情况。
这可以采用LED灯等方式进行显示。
（5）保护功能为了确保充电安全，电路需要设计一些保护功能，如过流保护、过压保护、过热保护等，以保护电池组免受各种不良情况的影响。
四、算法设计1. 充电控制算法2. 保护算法在均衡充电的过程中，需要设计一些保护算法，用于监测电池组的工作状态，一旦发现异常情况，能够及时采取保护措施，以确保电池组不会受到损坏。
动力锂离子电池充电电源设计技术
动力锂离子电池充电电源设计技术赵永国赵拥强摘要：本文叙述充电电源的总体方案，设计了一款以SG3525和IR2113芯片为控制和驱动芯片的高频逆变式充电电源，电源主电路采用高频整流电路、滤波电路、高频逆变电路等。
完成了主电路中变压器的设计及功率磁性元器件的设计，主要功率器件的选型等，进行了控制电路设计，控制部分采用电压外环电流内环的双闭环PI调节器实现主电路的恒流恒压输出，同时设计了保护电路，防止过压过流现象的发生。
关键词：高频逆变，充电电源，PI，电动汽车，全桥变换1 引言作为电动汽车的动力源泉，电池的问题引起了各研究机构的广泛关注。
在现有实用的电池中，锂离子电池被公认为是最有希望的动力电池。
锂离子蓄电池与其他电池相比，主要有以下特点：(1)高能量密度：锂离子电池的重量是相同容量的镍福或镍氢电池的一半，体积是镍镉的40—50%，镍氢的20—30%。
(2)高电压：单体锂离子电池单体的工作电压为3.7V，相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。
(3)无污染：锂离子电池不含有诸如镉、铅、汞之类的有害金属物质。
(4)循环寿命高：在正常条件下，锂离子电池的充放电周期可超过500次。
(5)无记忆效应：由于锂离子电池不存在记忆效应，因此在未完全充放电的情况下不会减小容量。
但若过充的话则会影响锂电池的寿命。
基于上述特点，锂离子电池十分适宜于作为电动汽车的动力源。
目前北京已有锂离子蓄电池纯电动公交车示范运行线并运行良好，说明锂离子电池应用于电动汽车会取得良好的效果。
对于蓄电池的使用和维护来说，能充分、安全、高效的对其进行充电是一个很重要的问题，其效果直接影响到了电池的性能和寿命。
电动汽车的发展正处于一个方兴未艾的时期，本实验室也积极参于到了该课题的研究中。
文中所设计的充电器正是基于实验室课题针对动力锂电池组而设计的。
2 总体方案设计2.1 充电电源设计指标本设计的主要任务是设计一款动力锂离子电池充电电源，基本要求为小型化、轻量化、智能化。
锂电池组均衡充电电源设计与实现
锂电池组均衡充电电源设计与实现首先，锂电池组的均衡充电原理是通过对电池组中电荷状态不平衡的单体电池进行部分放电或充电，使各个单体电池之间的电荷状态趋于一致。
为了实现锂电池组的均衡充电，需要设计一个能够根据各个单体电池的电荷状态进行调控的电源。
在锂电池组均衡充电电源设计中，主要考虑以下几个方面：1.电源输出电压和电流：电源需要能够提供足够的电压和电流，以满足锂电池组均衡充电的需要。
通常情况下，锂电池组的均衡充电电流为单体电池额定容量的0.1倍，所以电源的输出电流应该能够提供这个电流。
2.控制电路设计：控制电路是实现锂电池组均衡充电的关键，它需要能够根据各个单体电池的电荷状态进行调控。
一种常用的控制电路是通过对各个单体电池的电压进行采样和比较，然后通过控制输出电流来实现均衡充电。
控制电路还需要包括对电源输出电压和电流进行监测和保护的功能。
3.安全保护设计：由于锂电池组的特性，充电过程中需要特别注意安全问题。
电源设计时需要包括过充保护、过流保护和过温保护等功能，以确保电池组的安全运行。
设计好锂电池组均衡充电电源后，接下来是实现电源的制作和调试。
具体的实现步骤如下：1.购买所需电子元器件：根据设计需求，购买所需的电子元器件，包括高功率电源模块、控制芯片、电容、电阻等。
2.连接电路：根据设计图纸，连接电路。
安装高功率电源模块、控制芯片，连接电容、电阻等。
需要注意的是，连接时要注意电路的布线和焊接质量，以确保电路的稳定性和可靠性。
3.调试电路：连接好电路后，进行电源的调试。
首先，检查电路的连接是否正确，检测电压是否稳定。
然后，根据设计要求，调节电源的输出电流和电压。
通过对各个单体电池的电压进行采样和比较，观察电源是否能够实现均衡充电。
4.安全测试：在调试完成后，进行安全测试。
测试电源的过充保护、过流保护和过温保护等功能是否正常。
同时，对电源输出电流和电压进行监测和测试，检验电源的稳定性和可靠性。
通过以上步骤，锂电池组均衡充电电源的设计与实现就完成了。
动力电池组充电器设计与实现
动力电池充电器设计原理与实现
锂电池常规充电法是按预充、恒流、恒压三个阶段进行的，时序图如图2所示。
图2 常规充电法时序图
由于管理系统是随电池组一起放在电池箱内，且充电器是外置的，因此如果增加通信接口和外接充电器形成闭环控制，就会使该管理系统的通用性降低。
为实现高通用性，使管理系统和外部的充电器单独工作，本电池管理系统采用间歇式充电法，如图3所示。
图3 间歇式充电法时序图
间歇式充电法是在预充和保持阶段通过间歇地打开和关闭充电回路，等效地改变充电电流的大小，进而实现在预充和保持状态时需要小电流、在正常充电时需要大电流的的性能要求。
在对带有管理系统的电池组进行充电时，需要外接与之匹配的恒压电源充电器，对其恒压值U的要求为：U=4.2V×N+损耗电压，其中N 为电池节数。
限流值为该动力锂电池的常规充电电流0.3C(C为电池容量)，在进行充电前必须先进行系统的初始化，然后按照间歇式充电法对电池组自动充电。
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［５］ 华成英。童诗白．模拟电子技术基础［Ｍ］．北京：高等教育 出版社，２００６．
Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｍａｎａｇｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅｒ ｆｏｒ Ｌｉ－ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｓｅｒｉｅｓ
为了减小不平衡性对锂电池组的影响，在充电过 程中，要使用均衡电路．
目前对于锂电池组进行均衡管理的方案主要有２ 种，能耗型和回馈型．能耗型是指给各个单体电池提供 并联支路，将电压过高的单体电池通过分流转移电能 达到均衡目的．回馈型是指通过能量转换器将单体之 间的偏差能量馈送回电池组或电池组中的某些单体． 理论上。当忽略转换效率时，回馈不消耗能量，可实现 动态均衡．但由于回馈型设计控制方法复杂，制造成本
２ 系统设计及分析
２．１ 系统整体结构 如图２系统框图所示，工频交流电通过开关电源
转化为１８ ｖ／５ Ａ的直流电输出给升压电路，升压电 路根据ＣＰＵ的控制信号为电池组充电提供一定的充 电电流，电压监控电路将电池的实时电压情况反馈给 ＣＰＵ，ＣＰＵ通过升压电路实现对电池组整体充电电 压、电流的控制．通过均衡电路实现各个单体电池充电 速率调整，以保证整个电池组充电的一致性．
值；乩为输出电压；【，。为输入电压；Ｔ为开关周期；￡。。
为Ｑ。处于通态的时间；ｔ。”为Ｑ。处于断态的时间．令
Ｕｃ＝０，在电感电流连续的工作过程中有
阢
１
·—一：＝—－－－－—－—一
Ｕ‘
１一Ｄ
（２）
其中Ｄ＝争，因此只需要调节ＰｗＭ输出的占空比，
就能有效地控制电池的充电电压． ２．３ 电压监控环节［５］
图３升压电路
万方数据
厦门大学学报（自然科学版）
图２系统整体框图 Ｆｉｇ．２ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ
较高，本充电器采用能耗型设计． 能耗型按能量回路处理方式又可以分为断流和分
流．断流指在监控单体电压变化的基础上。满足一定条 件时把单体电池的充电回路断开，充电电流完全通过 旁路电阻．通过机械触点或电力电子部件组成的开关 矩阵，动态改变电池组内单体之间的连接结构．而分流 并不断开工作回路，而是给每只电池增加一个旁路电 阻，当某单体电池高于组内其他电池时，将充电电流的 全部或一部分导人旁路电阻．从而实现对各个单体电 池的均衡充电［３］．由于动力锂电池组功率较大，在综合 考虑充电效率，热管理等方面因素之后，我们使用部分分流法为充电器的设计方案．
２．４ 部分分流控制电路
如图５分流控制电路所示，充电过程中，当某一单
体电压明显高于组内其他电池时，ＣＰＵ将控制端口拉
高，则Ｑ，导通，Ｑ２基极电位被拉低，Ｑ２导通，部分电能
从旁路电阻Ｒ。分流，降低该电池充电速率，从而实现
电池组各单体电池充电速率同步．
Ｊ州＝丁ｕｒＪｒｈａｔ，Ｐ＝ｒ 挚ｒ．２
（６）
馈．反馈用来补偿发光二极管时间、温度特性上的非线
控电路反馈的电压计算出的ＰＷＭ占空比，输出相应
的调制信号．ＰＷＭ调制信号经过驱动级放大调整，控
制Ｑ。开关状态，以产生所需要的输出电压．
由于稳态条件下，电感两端电压在一个开关周期
ＵＬ－坐鹤二业纽 内的平均值为零．可得 Ｌ ２————————＿＝再——————一
（Ｌ １ｌ，）
上
其中，阢为电感两端电压在一个开关周期内的平均
的容量加速衰减，串联电池组的容量是由单体电池的 最小容量决定的，因此这些差异将使电池组的使用寿 命缩短．造成这种不平衡的主要原因有：
●电池制作过程中，由于工艺等原因，同批次电池 的容量、内阻等存在差异；
●电池自放电率的不同，经长时间积累，造成电池 容量的差异Ｉ
●电池使用过程中．使用环境如温度、电路板的差 异。导致电池容量的不平衡． １．３充电方案选择
每个电池工作在正常工作状态下，避免发生过充现象，
损坏锂电池．
串联锂电池电池组中，各个锂电池的基准电平不
同．假设电池组中的电池电压分别为口。，口：，…，则对地
第一节电池电压为口，，第二节电池电压为口。＋砚，以 此类推．
在电压监控中我们需要对各个电池的实时电压进
图５ 分流控制电路
Ｆｉｇ．５
Ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ ｏｆ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
锂电池组充电方案选择
１．１单节锂电池充电要求 对单节锂离子电池的充电要求（ＧＢ／Ｔ１８２８７—
２０００）首先是恒流充电，即电流一定，而电池电压随着 充电过程逐步升高，当电池端电压达到４．２ Ｖ（４．１ Ｖ），改恒流充电为恒压充电，即电压一定，电流根据电 芯的饱和程度，随着充电过程的继续逐步减小，当减小 到１０ ｍＡ时，认为充电终止，充电曲线如图１所 示‘卜２１． １．２锂电池组充电特性
关键词：锂电池组；均衡充电；能耗型；分流法
中图分类号：ＴＭ ９１０．６
文献标识码：Ａ
文章编号：０４３８—０４７９（２００８）０５—０６７３—０４
随着国际原油价格飞涨，各种新型能源的研究成 为公众关注的焦点．电能作为动力能源已经在各种车 辆上得到广泛应用．锂电池以具有较高的能量质量比 和能量体积比，无记忆效应，可重复充电次数多，使用 寿命较长等优点成为动力电能的首选．
在动力电池组中由于各单体电池之间存在不一致 性．连续的充放电循环导致的差异，将使某些单体电池
收稿日期：２００８·０３—１９ 基金项目：福建省科技计划项目（２００７Ｈ００３５）资助 ·通讯作者ｉｗｘｃｈｅｎ＠１６３．ｃｏｒｎ
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图１锂电池充电曲线
Ｆｉｇ．１ Ｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｕｒｖｅ ｏｆ Ｌｉ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ
称容量为２ ０００ ｍＡｈ，最大充电电流为２ Ａ．综合上面
所以，有
Ｇ＝涛一生Ｊ觚Ｋ ２Ｒ２。＝鲁
因素，Ｒ．选择将两个４７ Ｑ电阻并联．
（５）３结束语
从式（５）可知，该测量电路的电压增益只与电阻
Ｒ－，Ｒ。的阻值有关，与光耦的电流传输参数等无关，从
由于单体锂电池在制造工艺、工作环境等方面的
而实现了对电压信号的线性隔离．经如图所示电路转
ＬＩ Ｌｉｎｇ—ｊｉｅ，ＹＥ Ｌｉ—ｆｕ，ＺＨＡＮ Ｑｕｎ—ｆｅｎｇ，ＣＨＥＮ Ｗｅｎ—ｘｉａｎｇ。
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉａｍｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｍｅｎ ３６１００５．Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ ｏｆ ｐｏｗｅｒ Ｌｉ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｓｅｒｉｅｓ，ａｎ ｅｑｕａｌ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｍａｎａｇｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ．Ｆｉｒｓｔ ｏｆ ａｌｌ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ Ｌｉ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ａｌｌ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｔｈｅｏｒｉｅｓ·ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｓｅｇｍｅｎｔａｌ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｃｈｏｓｅｎ ｔＯ ｄｅｓｉｇｎ ｔｈｅ ｍａｎａｇｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｃｈａｒｇｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｓ— ｃｈａｒｇｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｌｉ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｓｅｒｉｅｓ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ，ｅｎｈａｎｃｅｄ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｐｅｒｆｏｒｍ— ａｎｃｅ ａｎｄ ｐｒｏｌｏｎｇｅｄ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｌｉｆｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｌｉ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｓｅｒｉｅｓ；ｅｑｕａｌ ｃｈａｒｇｉｎｇ；ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
参考文献：
［１］吴语平．锂离子电池［Ｍ］．北京ｔ化学工业出版社．２００４．
［２３ 王非，吴昊·田晓明．手持终端设备中的锂电池充电技术 ［Ｊ］．电子器件．２００４．２７（４）；７５５—７５８．
［３］ 陈守平，张军，方英民，等．动力电池组特性分析与均衡管 理［Ｊ］．电池工业，２００３．８（６）：２６５—２７１．
行比较，就必须设计一定的电路，将各个电池的电压转 化到同一基准上．采取光耦隔离取样的方法可以实现 电平转化，考虑到线性光耦价格是普通光耦的ｌｏ倍以 上，出于工程中成本控制需要，将普通光耦线性化连接 以实现电压的采集和实时监控．
在如图４所示的单体电池电压监控电路中，使用 了同一型号同一批次的两个普通光耦器件和两个运算 放大器．两个光耦中，一个用于输出，另外一个用于反
差别，会造成锂电池组串联充电的不平衡性．运用部分
化后电池电压被转化为具有统一参考地的输出电压
分流法设计的能耗型锂电池组均衡充电器，良好地解
Ｖ。。．
决了电池组充电的不平衡问题．有效地防止过充现象，
万方数据
·６７６·
厦门大学学报（自然科学版）
２００８年
提高了锂电池使用的安全性，增加了电池组的充电容 量，延长了锂电池组的使用寿命．经过反复试验，选择 最适参数，控制了发热量，保证了充电器的长期稳定工 作．在设计过程中，充分考虑了实际生产的需求．在保 证实用性和可靠性的前提下，简化设计，选择常用器 件，提高了性价比，具有良好的应用前景．
其中Ｒ。、Ｒｚ、Ｑ。构成电源反接保护电路，Ｑ。是整
个升压电路的开关，Ｑ２、Ｑ。、【，。构成场效应管Ｑ。驱动
级电路，Ｑ。、Ｌ－、Ｄ。、ｃｔ、Ｃ５构成ＢＯＯＳＴ升压调节电
路，Ｒ。、Ｒ。。、Ｃ６为电压采样电路．
在充电器正常工作时，开关电源的正负极输出分 别接到ＤＣ＋，ＤＣ一，开关管Ｑ关断．ＣＰＵ根据电池监