Анализ: схема выравнивания литиевой батареи на базе TL431

Никель-металлогидридные батареи - это щелочные батареи. Из-за относительно низкого напряжения ячеек и «эффекта памяти» необходим регулярный крупномасштабный разряд, что сильно усложняет задачу системы управления питанием. Во-вторых, он также имеет недостаток в виде высокой скорости саморазряда (от 10% до 15%).

По сравнению с другими батареями литий-ионные батареи имеют высокую удельную мощность (800 Вт / кг), высокое одноэлементное напряжение (среднее напряжение 3,6 В), отсутствие загрязнения окружающей среды и низкую скорость саморазряда (от 3% до 5%). %). «Эффект памяти» и другие характеристики являются идеальной аккумуляторной батареей, поэтому она широко используется в мобильной энергетике, гибридных транспортных средствах, резервных источниках питания в распределительных устройствах среднего и низкого напряжения, а также в устройствах хранения энергии космических полетов.

1. Дефекты существующих схем защиты литиевых батарей в Китае.

Среднее напряжение элемента литиевой батареи составляет всего 3,6 В, и ток разряда также имеет определенные требования. Чтобы улучшить уровни тока и напряжения в системе, в некоторых энергетических приложениях в качестве энергетической системы обычно параллельно используются литиевые батареи большого тока и высокого напряжения. Поскольку литиевая батарея очень чувствительна к напряжению, при использовании аккумуляторной батареи обычно требуется определенная схема защиты.

2, улучшенный принцип защиты литиевой батареи

Схема выравнивания относится к искусственно добавленной аппаратной схеме, которая может поддерживать согласованность между верхним предельным напряжением всей аккумуляторной батареи или нижним предельным напряжением ячейки, тем самым эффективно защищая верхнее предельное напряжение зарядки и нижнее предельное напряжение разряда. Аккумулятор существенно снижает воздействие аккумулятора на систему для повышения производительности аккумулятора и увеличения срока его службы. Он включает в себя две цепи, верхнюю и нижнюю коррекцию.

В данной статье разработаны две системы питания для гибридных автомобилей: 3-х строчная система защиты литиевых батарей (максимальное напряжение 12,75 В, среднее напряжение разряда 10,8 В) и 10-ти строчная система защиты литиевых батарей (максимальное напряжение 42,5 В, среднее напряжение разряда). составляет 36В), ток разряда составляет 10А и 40А соответственно. Принцип работы системы показан на рисунке 1. Верхняя и нижняя цепи выравнивания добавляются к основной схеме защиты (защита от перенапряжения / пониженного напряжения / перегрева / перегрузки по току / короткого замыкания).

Схема выравнивания литиевой батареи на базе TL431

Рисунок 1 - улучшенная схема защиты

2.1, схема выравнивания TL431

В этой статье верхняя схема выравнивания, основанная на ее характеристической конструкции, показана на рисунке 2. Отрегулируйте значения сопротивления R1, R2 и R3. Когда напряжение источника питания превышает определенное установленное значение, включите TL431 и уменьшите напряжение батареи с помощью силового резистора R *, чтобы снизить его до фиксированной точки (точки выравнивания). По результатам экспериментов с уравнительной схемой, установленной для бытовых электромобилей и электромотоциклов, когда точка равновесия составляет 4,20 В, значения сопротивления равны: R1 = 68 кОм! , R2 = 100к! , R3 = 4.3k! .

Схема выравнивания литиевой батареи на базе TL431

Рисунок 2: Диаграмма выравнивания на TL431

Страница содержит содержимое машинного перевода.