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楼主: 搬砖道人

想给电池直接并联电阻达到平衡

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发表于 2017-7-1 22:05:36 | 显示全部楼层
2 通断分流电阻均衡充电  通断分流电阻均衡充电原理如图2所示。   通断分流电阻均衡充电与电阻分流均衡充电的区别就是增加了一个通断开关,这个开关的控制可以由单片机系统软件来实现,也可以通过简单的逻辑电路来实现。 采用这种控制方式的均衡电路只在TAPER充电的恒压充电段工作,其他时间通断开关始终断开,这样需要电池组放电时,分流电阻不消耗宝贵的能量。在光照 期,太阳电池发电功率是有富余的,这时均衡电路消耗一定的能量对于电源系统来说具有一定的合理性。在LEO轨道,这种均衡电路的工作时间只占10%左右, 所以要达到上面论述的均衡效果,电阻值需减小10倍,可见峰值热功耗是相当大的,这是这种电路的主要缺点。另外,通断开关的实效是致命故障,所以必须采用 冗余手段。  3 开关电容均衡充电   开关电容均衡充电原理如图3所示,从图中可以看出,顺序开关驱动电路主要由时钟电路构成,它驱动多路开关顺序闭合,顺序把锂离子电池单体接入传送电容器, 通过传送单电池之间的不平衡能量,达到均衡充电的目的。同时,通过测量传送电容器上的电压来监测各个单电池的电压。若某个单电池发生短路故障,低电压比较 器输出开关禁止信号,禁止短路的单电池接入传送电容器,防止影响其他单电池的正常工作,同时给恒流恒压变换器送入电池低电压报警信号,使恒流恒压变换器根 据单电池短路的情况确定正确的恒定电压。这种均衡电路的最大优点是能源浪费极低,缺点是电路复杂,多路开关的通态电阻、高共模限制都会影响均衡充电的实 现。另一方面,参数选取比较困难,针对不同的电源系统配置,电路参数需详细的设计与验证,这对研制周期是不利的。  4 降压型变换器均衡充电   降压型变换器均衡充电原理如图4所示。  降压型变换器均衡充电方案也是一种低消耗的均衡方案。它的思路很清晰,主回路是标准的降压式调节器,在储能电感上增加多组相同的次绕组,用于电池单体 的辅助充电。显然,电压低的单电池会从次绕组上得到更多的能量,电压高的得到能量少,这样就达到了均衡充电的目的。为了得到良好的均衡效果,次绕组的一致 性需要严格控制。但电感绕组的一致性是非常难于控制的,因此这是这种控制方法的一个最大缺点。这种充电方式的研究刚刚起步,充电效率、均衡效果、可靠性分 析等需要进一步的深入研究。  5 平均电池电压均衡充电   平均电池电压均衡充电原理如图5所示,图中只给出了一只单电池的均衡电路,其他各单电池也配备相同的均衡电路,其中,放大器由单电池供电。  这种均衡充电控制电路的思路是:单电池电压与平均单电池电压相比较,控制功率开关将电池电压高于平均电压的单电池分流。因此,所有单电池电压在均衡电路的作用下趋向平均电池电压。  此电路初看起来是开环控制,实际上由于电池内阻的作用,均衡电路工作在具有负反馈特性的闭环状态。为了防止均衡电路在电池组放电时工作,可以在功率开关下端串联稳压二极管,这样在电池放电时,电池电压较低而失去分流回路。  平均电池电压均衡充电电路模式已经深入研究,被认为是效果非常好的方案。这种电路被列入LEO轨道锂离子电池应用的首选方案,已经申请了法国和欧洲的专利。  

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发表于 2017-7-1 22:06:24 | 显示全部楼层
为了能安心的用上理想的电池,你也是蛮拼的。

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发表于 2017-7-1 22:22:44 | 显示全部楼层
开普勒452b 发表于 2017-7-1 22:06
为了能安心的用上理想的电池,你也是蛮拼的。

做东西的过程其实也是享受学习的过程。

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发表于 2017-7-1 22:39:14 | 显示全部楼层
hhever 发表于 2017-7-1 22:22
做东西的过程其实也是享受学习的过程。

对,乐在其中,这就是一个爱好者孜孜以求追寻的目标。

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发表于 2017-7-1 22:47:09 | 显示全部楼层
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发表于 2017-7-1 22:49:50 | 显示全部楼层
这个均衡电路用的是三个一模一样的并联稳压电路组成的,每个电池上并一个。 电路原理图如下: X 每个稳压电源都调节到4.2V。均衡的原理是,当电池电压都小于4.2V时,并联稳压电路不起作用,充电电流都从电池上通过:  如果电池不均衡,其中有一个先充满(到达了4.2V),那么并联稳压电路就开始工作,起到分流作用,会把电压一直稳定到4.2V,即充电电流就不再经过充满的电池了:  原理就这么简单,再看看并联稳压电路的原理。下面是单个的电路,TL431是基准电压,通过调节可变电阻,把电压调节到4.2V。 如果电池两端小于4.2V,TL431不吸收电流,即下面的Ib=0,所以Ic=0,三级管关闭,充电电流就还是通过电池。 如果电池两端到达4.2V,TL431开始吸收电流,Ib>0,充电电流(即Ic)通过三极管,就不通过电池了,即不再给电池充电了。  另外说明一下,这个电路中的三个串联的二极管IN4001,是起分压作用的,可以减少散耗在三极管TIP42上的功率。如果不接这三个二极管IN4001,那么三极管TIP42上散耗的功率P=4.2V×充电电流 ,加上之后,P=(4.2V-3×0.7V)×充电电流。 最右边的发光二极管有指示作用,灯亮,表示电压已经达到4.2V,即这个均衡电路对应的电池已经充满电了。 实际做好的电路板:

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发表于 2017-7-1 23:13:23 | 显示全部楼层
电池均衡的效果取决于电池内阻差别的大小。如果差别过大还是重新配对重组靠谱。

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