串联磷酸铁锂电池组保护电路设计
串联式锂电池组的锂电池保护板实现方案
郑州正方科技：如今资源紧缺以及环境污染对人类造成的困扰越来越大，新能源的开发成了国家乃至全球发展的重点对象，众所周知，新型的锂电池组也逐步取代老式的铅酸电池组用于电动自行车以及电动汽车上，锂电池的轻便，高性能等等的一系列的优点，也使得电动工具更加的方便，高效。
目前，各个生产商也针对不同的类型的锂电池组生产相对应的锂电池保护板以保证电池组的安全性，以及对电池组的一系列的保护措施。
这类型的锂电池保护芯片也主要对应的是1~4串的锂电池组，当然也有对应5~10串电池组的保护板，如BQ77PL900芯片，这种芯片的功能更加全面，应用度也很广泛。
这也完全避免了目前市场上集成电路芯片保护板的一些弊端，例如保护失效以及复杂等等缺点！此外，锂电池组在充电的时候如果不能保证每个单节电池的均衡充电，那么就会极大的影响了电池组的性能以及使用寿命，目前最常见的均衡充电有这么几类：（1）恒定电流分阻均衡充电（2）电感均衡充电（3）降压型变换器均衡充电（4）开关电容均衡充电等等，所以有一点大家可想而知，单单节电池不存在多个电池组合的问题，所以不需要均衡充电控制功能；下面我们就讲的是锂电池保护板的一些实现方案。
根据锂电池保护板的保护原理，我们做了实验，在实际的应用中，某厂要求2组并联、10节串联的36V8A·h锰酸锂动力电池组保护板的设计，考虑到外部干扰可能会引起电池电压不稳定的情况，这样会造成电压极短时间的过压或欠压，从而导致电池保护电路错误判断，因此在保护芯片配有相应的延时逻辑，必要时可在保护板上添加延时电路，这样将有效降低外部干扰造成保护电路误动作的可能性。
由于电池组不工作时，保护板上各开关器件处于断开状态，故静态损耗几乎为0。
当系统工作时，主要损耗为主电路中2个MOS管上的通态损耗，当充电状态下均衡电路工作时，分流支路中电阻热损耗较大，但时间较短，整体动态损耗在电池组正常工作的周期内处于可以接受的水平。
经测试，该保护电路的设计能够满足串联锂电池组保护的需要，保护功能齐全，能可靠地进行过充电、过放电的保护，同时实现均衡充电功能。
两串锂电池保护电路
两串锂电池保护电路适用范围：阻性负载,充电电流<3A特点应用■高精度电压检测电路■两串锂电池可充电电池组■低静态功耗■低温度系数■强抗干扰能力一、主要技术参数：二、保护功能说明将锂电池与保护板按接线图连接保护电路分别检测串联电池组中每只电池的电压和电流，控制电池组的充放电过程。
电池组中每只电池的电压均在过充检测电压和过放检测电压之间，并且输出无短路现象时，P+、P-输出电池组电压，允许对电池组进行放电操作；2、电池组过放保护功能串联电池组中的任意一只电池的电压下降到过放检测电压并且达到过放延时时间时，过放保护功能启动，切断放电MOS管，禁止电池组对外输出电流，保护电池组安全，电路板进入休眠状态，电路板消耗电流为休眠电流以下，进入休眠状态的电路只有在连接充电器后，并且电池电压超过过放恢复电压后才能恢复；3、电池组过充保护功能通过P+和P-对电池组充电过程中，当任何一节电池电压上升到电池过充检测电压，并且超过过充延时时间时，过充保护功能启动，切断充电MOS管，禁止对电池组充电，保护电池组安全，当电池组连接负载放电或者电池电压下降到过充恢复电压以下时，过充状态被恢复；4、电池组短路保护功能当电池组放电端口P+和P-发生短路时，保护电路会在短路保护延时时间后，切断放电MOS 管，禁止电池组对外放电，负载完全解除后，电路自动恢复；5、电池组过流保护功能当电池组放电端口P+和P-发生过电流现象时，保护电路会在过流保护延时时间后，切断放电MOS管，禁止电池组对外放电，负载完全解除后，电路自动恢复；三、装配测试方法保护板与电池组连接后，正确的保护电压的测试非常关键。
保护板的保护电压信号来源于电压采样线，即保护板B-、B1、B+各个端口，此款保护板产品的B1、B+线是电压信号采样线，基本没有电流通过，可采用仅满足强度要求的电源线即可，B-和P-即是输入和输出线，应采用具有足够电流容量的连接线，当有大电流流过时，在B-与电池组负极和B+与电池组正极之间会因为连接线的内阻产生压降，这个压降直接导致采样电压的误差，因此降低B-与电池组负极和B+与电池组正极之间连接线的内阻对保证保护电压的精度非常有利，常用的方法是尽量减小B-与B+和电池组之间连线的距离，尽量增加B-与B+和电池组之间连线的直径，不要在B-与B+和电池组之间放置任何开关、PPTC、温度保险丝等元件。
36V30AH磷酸铁锂电池组的设计方案
36V30AH磷酸铁锂电池组的设计方案目录一、客户需求说明二、具体方案1、产品的可实现性2、具体方案三、锂电池组结构设计四、所采单电芯说明五、电池模组的保护电路六、电池模组的产品特性七、最终电池组参数说明一、客户需求说明1）应用：电池组应用智能搬运机器人小车； 2）额定电压： 36V，额定容量： >=30Ah； 3）持续电流 40A4）最大瞬间放到电流： 70A;5）最大充电电流大小： 0.5C/15A;6）放电截止电压： 24V;7）正极材质要求：磷酸铁锂；8）电池尺寸要求：140*300*260mm9）防护等级： IP56;10）、外壳要求：铁材质喷漆处理（可满足） 11）端子要求如下：二、具体方案1、产品的可实现性根据要求，选定电池组规格为 12串磷酸铁锂材料体系锂电池方案； 12串*3.0=36V；电池组的规格为 36V 30Ah；电池容量 30Ah，选用 26650 的3Ah电芯组成12S10P的电池组。
经过选用的电芯组成的电池组进行各方面的评估均可达到设计要求。
2、具体方案1）采用26650 的3Ah电芯组成12串10并的电池组来实现36V 30Ah的电池组，采用模块化，连接片采用纯镍片进行点焊和锁片工艺进行焊接。
2）电池组的保护板采用高精度的BMS管理方案，具有有温度，电压，电流监测，SOC预测，以及过流，过压，预警等功能，并具有与上位机进行数据交换功能，过流保护电流为100A。
3)外箱采用钣金材料，具有强度高，重量轻，并采取拉手设计，便于搬运，上盖与面板灵活设计，便于电池的维护。
并采用环氧板进行绝缘和缓存保护作用。
4）充电、放电、接口分开设计，三个接口在同一个面上，具体接口规格根据客户的的要求确定；5）接口设计：接口用 SA50安能插头。
三．电池组的结构设计1.电芯的尺寸2.电芯的参数说明五．电池模组的保护电路六、电池模组的产品特性：1.超长的使用寿命（循环1500次容量保持不低于80%）；2.卓越的工作温度（可以长期在-20℃～+60℃温度条件下稳定的运行）；3.在电池组内加装电池检测单元，可以精确的实时检测电池电压、温度、容量等状况，并及时通过通信系统传输给主系统，可以充分的提高了产品的工作的安全性；4.电池组外壳采取钣金材料设计，抗冲击性能优越并且具备耐高低温、有效阻燃的高性能，可以确保电池组在受到外力撞击的状况下始终保持有效的防护能力，外装折叠式把手，方便搬运；5.电芯通过中华人民共和国汽车行业标准《QC/T743-2016电动汽车用锂离子蓄电池》各项安全测试，均符合标准的各项指标；6.简便的安装组合（单元模块的设计概念，使产品安装灵活可靠）;7. 最终电池组参数说明。
【发布参考设计】6节~10节串联用电池保护电路
【发布参考设计】6节~10节串联用电池保护电路
3节 ~ 5节串联用电池保护IC S-8245A/C系列
S-8245A/C系列为3节 ~ 5节串联锂离子可充电电池保护用IC，内置有高精度检测电路与延迟电路。
是保护3节~ 5节串联锂离子可充电电池组的过充电、过放电、过电流最适合的IC。
将S-8245A/C系列级联连接，则可保护6节以上的串联锂离子可充电电池组。
通过连接NTC,可以进行4种不同温度的检测(充电时高温检测、充电时低温检测、放电时高温检测、放电时低温检测)。
•参考设计
充放电路径通用: 6节* | 7节* | 8节* | 9节* | 10节*
充放电路径通用: 6节* | 7节* | 8节* | 9节* | 10节*
*点击底部阅读原文查看6~10节各设计
特点
*1. 过充电解除电压 = 过充电检测电压−过充电滞后电压
(过充电滞后电压n (n = 1 ~ 5) 在0 V ~ 0.4 V的范围内以50 mV
为进阶单位来选择)
*2. 过放电解除电压 = 过放电检测电压 + 过放电滞后电压
(过放电滞后电压n (n = 1 ~ 5) 在0 V ~ 0.7 V的范围内以100 mV为进阶单位来选择)
用途
•锂离子可充电电池组
*如需要评估板，请发送电子邮件到*********************。
4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.2
4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.0 2008.08 ○C2008Burnon International Limited 4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.02008.08○C 2008Burnon International Inc. Page 2 概述基于锂电池安全性能的要求，本保护电路采用美国intersil 电池组专用管理芯片ISL9208、Microchip MCU PIC16F690、IR MOSFTE ，通过I 2C 通信控制，对4－7节串联锂离子、聚合物锂电池包进行管理。
采用上位机（PC ）实时监控，方便生产、检测。
主要特点体现在对电池组的：1：过充电保护 （充电过高电压保护、充电过电流保护）2：过放电保护 （放电过低电压保护、放电过电流保护、放电短路保护） 3：电池组温度异常保护（电池组温度过低，关闭电池组充放电状态。
电池组温度过高，关闭电池组充放电状态。
） 4：休眠保护 （电池电压过低关闭电池组输出） 5：电池组自动均衡（本保护电路的特点）简要说明：电池组的单个电池之间由于电压、容量、内阻存在差异，在充放电 过程中最终会导致电池电压存在差异。
而保护电路是通过检测单个电池的电压来 进行保护，保护电路检测到其中某个电池电压过高关闭充电状态，保护电路检 测到其中某个电池电压过低关闭放电状态。
为了使电池组发挥最大性能，因此 本电路引入电池组在充电过程中电压进行自动均衡。
特性1、适用范围相关电池组参数可通过ISP 在线编程接口及外部设备更改。
2、 用途： 适用于4－7节串联锂离子电池组、聚合物锂电池组。
本DEMO 板可根据客户的需要，通过外编程更改有关参数，也可适用于4－7节串联磷酸铁锂电池组。
3、特点 3－1 针对各节电池的高精度电压检测功能4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.0 2008.08Page 3 © 2008 Burnon International Inc.3－2 充电及均衡参数 序号 项目 详细内容标准1耐高压元件充电器最高电压必须小于标准值18V/4CELL ；23V/5CELL ；27.5V/6CELL ；32V/7CELL2 恒流恒压充电 (充电器参数)恒压电压CV 16.8V/4CELL ；21V/5CELL ；25.2V/6CELL ；29.6V/7CELL恒流电流CC 小于3.5A 3充电过流保护过流保护电流 4A ±20％ 延迟时间0.5S 4 均衡 均衡基准电压差 30mV均衡以最低电池电压为基准，误差超 过30mV 的电池都进行均衡均衡电流100mA 3－3 输出参数 序号 项目详细内容标准1输出电压 最小输出电压 11V/4CELL;14V/5CELL;16.8V/6CELL; 19.6V/7CELL最大输出电压 16.8V/4CELL ；21V/5CELL ；25.2V/6CELL; 29.6V/7CELL2 输出电流 放电电流<15A 放电过流保护 （一次保护）保护电流 20A ±20％ 保护延迟时间 1S保护解除条件断开负载，自恢复短路保护 （二次保护）保护条件 外部电路短路 保护电流 40A ±20％ 保护延迟时间200us4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.02008.08○C 2008Burnon International Inc. Page 4 保护解除条件断开负载，自恢复3－4 充放电电池温度监测 序号 项目 详细内容 标准1充电状态监测电池组温度 正常充电摄氏－20℃——50℃ 充电保护大于50℃ 充电恢复小于40℃2放电状态监测电池组温度 正常放电摄氏－20℃——75℃ 放电保护大于75℃ 放电恢复小于60℃3－5 休眠及PCB 功耗 序号 项目详细内容标准1 工作状态 （充放电状态） PCB 板功耗 小于3.8mA2休眠状态 条件：1：电池电压范围2.5V －4.2V 2：无充放电状态PCB 板功耗EB+对GND ：小于30uA EB-对GND ：小于60uA 休眠延迟时间 120S休眠解除条件 充电放电放电维持电流 大于50mA4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.0 2008.08Page 5 © 2008 Burnon International Inc.接口规范：4节串联（拨码开关一位置1、另一位置2）5节串联（拨码开关一位置1、另一位置ON ）4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.02008.08○C 2008Burnon International Inc. Page 66节串联（拨码开关一位置ON 、另一位置2）7节串联（拨码开关一位置ON 、另一位置ON ）4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.0 2008.08Page 7 © 2008 Burnon International Inc.使用说明1、 放置DEMO 板的区域必须与金属等导电物体隔离，并预留一定空间。
磷酸铁锂电池组保护电路系统串联设计图
磷酸铁锂电池组保护电路系统串联设计图
本、高功率密度、高效率和高可靠性．制约锂电池应用的主要因素为锂电池的循环性能和安全性能，必须对锂电池增加保护电路来提高其性能，锂电池保护均衡电路的研究已经成为热点．
价比以及很宽的工作温度范围等优点，已成为新能源汽车的新型动力电源．笔者研究的动力电池包容量为8A·h，由12个电池单体串联组成，本设计研究的磷酸铁锂电池保护电路主要功能是：(1)精确地监测电池组单体模块电压，防止出现过压过流等现象；(2)通过检测电池工作状态温度，对电池进行温度保护；(3)通过检测电池单体电压在电池组充电过程中均衡电池组中的各个单体电池，以弥补电池在使用过程中出现的性能不一致性，使各个电池都发挥出最优性能，最大限度延长整个电池组的寿命．
动力性锂电池组是多节相同的单体电池并联后再串联组成大电压大电流锂电池组．图1为本设计采用的12串锂电池基本保护原理硬件框图．如图所示，每一个单体电池的检测控制电路都是相同的针对串联电池组的保护设计和单节锂电池保护类似，但是必须要突出可扩展拓扑性，以此来解决各种电动装置能量的匹配.
图1 12串锂电池基本保护原理硬件框图（过温检测、均衡电压检测、充电过压检测、放电欠压检测、放电过流检测、均衡控制、放电控制、充电控制）
保护均衡电路是磷酸铁锂电池的一个重要保护部分，它不仅防止了单体电池过充和过放，而且均衡了电池的充放电电流．均衡允电模块还有效地使各单体电池的能量趋于一致，从而最大限度地延长电池的使用寿命，保证了动力电池充放电过程的安全高效性．本设计的磷酸铁锂电池保护板电路性能可靠，实用性极强，改善了电池组的安全性能，提高了电池组的循环寿命．
该均衡模块对单体电池的能量转移属于耗散型均衡方式，效率还有待提高，均衡的功能还有进一步优化的空间．。
三／四节串联锂电池保护系统设计
三／四节串联锂电池保护系统设计锂离子可充电电池是20 世纪开发成功的新型高能电池，相对于传统的镍镉电池和镍氢电池而言，具有容量大、工作电压高、工作温度范围宽、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、无污染等优点，自问世以来已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等，部分代替了传统电池。
单节锂离子电池的电压约为3．6V，容量也不可能无限大，因此，常将单节锂离子电池进行串、并联处理，以满足不同场合的要求。
为了确保锂离子电池安全可靠的使用，本文介绍了一种严格、周密的充、放电保护系统的设计方案。
该方案采用充电、放电分离的控制方式，具有两级单节过充电保护、单节过放电保护、两级放电过电流保护、放电短路保护、放电温度保护、充电温度保护、充电防反接保护、充电时禁止放电等功能，可适用于各种三／四节锂离子可充电电池串联使用的场合。
1 系统概述该保护系统采用精工电子三／四节串联锂离子可充电电池专用充、放电保护IC S-8254 构建一级保护。
S-8254 系列内置高精度电压检测电路和延迟电路，针对各节电池进行高精度电压检测，实现单节过充电保护和单节过放电保护，并具备三段过电流检测功能，通过外接电容可设置过充电检测延迟时间、过放电检测延迟时间和过电流检测延迟时间1(过电流检测延迟时间2 和过电流检测延迟时间3 在芯片内部被固定)。
该系统采用精工电子S-8244 系列内置高精度电压检测电路和延迟电路的锂离子可充电电池二级保护专用IC 实现电池的单节二级充电保护，其保护延迟时间可通过外接电容的容值来设置。
图1 为四节电池串联使用时的保护系统原理图。
S-8254 通过SEL 端子可以实现电池三节串联用或四节串联用的切换；S- 8244 则通过电阻R22 短路第四节电池电压检测端子VCC3 和VSS 即可用作三。
锂电池串并联保护电路
锂电池串并联保护电路锂电池串并联保护电路是用于保护锂电池充放电过程中的安全性和稳定性的重要电路。
由于锂电池具有高能量密度和较高的工作电压，一旦发生过充、过放、过流等异常情况，可能会引发电池的短路、发热、爆炸等严重后果。
因此，必须采取一系列保护措施来确保锂电池的正常运行和使用安全。
在锂电池串联保护电路中，主要包括过充保护、过放保护和均衡保护三个方面。
过充保护是指当电池电压超过一定阈值时，及时切断充电电流，防止电池过充，从而避免电池损坏。
过放保护是指当电池电压降低到一定阈值时，及时切断放电电流，防止电池过放，从而延长电池的使用寿命。
均衡保护是指在充电和放电过程中，对于串联的锂电池单体进行电压均衡，避免电池之间的电压差异过大，从而提高整个电池组的工作效率和寿命。
在锂电池串联保护电路中，常用的保护元件包括保护IC、保险丝和电压检测电路等。
保护IC是保护电路的核心部件，它能够实时监测电池的电压、电流和温度等参数，当电池出现异常情况时，保护IC 会发出控制信号，切断电池与外部电路的连接，以达到保护电池的目的。
保险丝则用于限制电流，当电流超过额定值时，保险丝会熔断，切断电路，防止电池过流。
电压检测电路用于实时监测电池单体的电压，当某个电池单体的电压过高或过低时，电压检测电路会发出信号，通知保护IC进行相应的保护措施。
锂电池串并联保护电路的设计要考虑到电池组的容量、工作电压、充放电特性等因素。
一般来说，串联保护电路主要用于大容量电池组，如电动汽车、储能系统等，而并联保护电路主要用于小容量电池组，如移动电源、笔记本电脑等。
串联保护电路需要能够实时监测每个电池单体的电压和温度等参数，以及对每个电池单体进行均衡充放电，保证各个电池单体的工作状态一致。
并联保护电路则需要能够平衡电池组中各个电池单体的电荷状态，避免电池单体之间的电压差异过大。
在实际应用中，为了增加保护电路的可靠性和安全性，还可以采用多层保护的设计。
例如，在锂电池串联保护电路中，可以设置两级过充保护和过放保护，以确保电池的安全性。
串联式锂电池组的锂电池保护板实现方案
串联式锂电池组的锂电池保护板实现方案一、保护板的硬件设计：1.获得锂电池参数：首先，需要根据锂电池的特性参数设计保护板。
包括电池单体电压范围、充放电电流范围、温度范围等。
2.选择保护芯片：根据锂电池的需求，选择适配的保护芯片。
常用的保护芯片有TP4056、DW01等，它们能够实现过放保护、过充保护、过流保护和短路保护等功能。
3.保护电路设计：根据锂电池的串联数确定串联电池的数量，并设计保护电路。
保护电路包括保护芯片、MOS管、电流采集电阻、过放过充电流开关等。
4.温度控制设计：使用温度传感器来采集锂电池组的温度信息，当温度超出设定范围时，保护板控制充放电过程，避免过热引发安全事故。
二、保护板的软件设计：1.充放电控制算法：保护板需要根据锂电池的状态及用户需求控制充放电过程。
可以根据需求设置充电电流、放电电流和截止电压等，实现恰当的充电和放电控制。
2.状态监测算法：保护板需要实时监测锂电池的电压、电流和温度等信息。
当电压超过设定范围时，保护板会切断电流。
同时，保护板可以通过对电流的采样和计算，实现电池的容量估计。
3.通信接口设计：为方便用户监测和控制锂电池组，保护板需要设计通信接口，可以通过串口、I2C或者CAN等方式与外部设备进行通信，实现数据传输和控制命令的收发。
三、保护板的制造和测试：1.制造流程：根据设计，进行保护板的PCB设计和制造，选择合适的器件，进行焊接和组装。
然后进行功能测试，验证保护板的性能和可靠性。
2.安全性测试：保护板必须经过严格的安全性测试，包括过充、过放、短路、高温等测试，以确保锂电池组的安全运行，防止安全事故的发生。
3.过程控制和质量管理：保护板的制造和测试过程需要进行过程控制和质量管理，确保产品的一致性和可靠性。
四、保护板的应用：1.锂电动工具和电动汽车：串联式锂电池组通常用于锂电动工具和电动汽车，保护板的应用使得锂电池组在安全范围内工作，提高了使用的安全性和可靠性。
4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1
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此外，贝能在开发系统的设计和生产方面的质量体系已通过了 IS O 9001:2000 认证。
3、特点3－1 针对各节电池的高精度电压检测功能333 3接口规范（两位拨码开关设置电池节数）4节串联锂电池组（两位拨码开关置数字1、2）5节串联锂电池组（一位拨码开关置数字2、另一位拨码开关置ON）6节串联锂电池组(一位拨码开关置数字1、另一位置ON)7节串联锂电池组(两位拨码开关都置ON)使用说明1、放置DEMO板的区域必须与金属等导电物体隔离，并预留一定空间。
2、按照PCB板上标记，接好电池组B-、引出排线插口、；并用万用表测试接线是否正确。
注意接线排插口的方向必须与DEMO板上的插座方向一致。
3、按照PCB板上标记，接好热敏电阻（材料：B3950，阻值：10KΩ@25℃）端子线。
热敏电阻金属引线必须外套热缩套管加以绝缘。
4、按照PCB板上标记C+、C-，正确接好DEMO板与充电端子间导线；注意充电器正负线必须与充电端子及DEMO板C+、C- 一致。
光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计
光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计是在光伏发电系统中至关重要的一环。
串并设计的合理性直接影响着电池组的性能和电能转化效率。
本文将从串并设计的原理、优化方法以及实际应用等方面进行探讨。
1. 串并设计的原理串并设计是指将多个电池单体通过串联和并联的方式组合在一起，形成电池组。
串联是指将多个电池正极与负极依次相连，使电压叠加；并联是指将多个电池的正极与正极相连，负极与负极相连，使电流叠加。
串并设计的原理在于充分利用电池单体的电压和电流特性，以实现电池组的高电压、高电流输出。
2. 优化方法（1）设计合理的电压和电流：根据光伏发电系统的需求，确定电池组的电压和电流。
一般情况下，串联电池单体可以增加电压输出，而并联电池单体可以增加电流输出。
但要注意，电池单体的电压和电流应在一定范围内，以避免过高或过低的电压和电流对电池组的性能产生不利影响。
（2）考虑电池单体的容量和内阻：电池单体的容量决定了电池组的总容量，而内阻影响着电池组的放电能力。
在串并设计中，应选择容量相近、内阻相差较小的电池单体，以保证电池组的性能稳定性和一致性。
（3）考虑温度和环境因素：温度对电池组的性能有着重要影响。
在光伏发电系统中，电池组常处于高温环境下，因此在串并设计中应考虑散热措施，以保持电池组的工作温度在合理范围内。
3. 实际应用光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在太阳能发电系统中，通过合理的串并设计可以提高系统的工作效率和电能输出。
此外，在电动车和储能系统中，串并设计也是十分重要的。
通过合理的串并设计，可以提高电动车的续航里程和储能系统的储能效率。
光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计对光伏发电系统的性能和电能转化效率具有重要影响。
通过合理的串并设计，可以充分利用电池单体的特性，提高电池组的电压和电流输出。
在实际应用中，我们需要考虑电池单体的容量、内阻以及温度等因素，以保证电池组的性能稳定性和一致性。
多节锂电池串联的电池保护板实现方案
1 引言随着国际性的不可再生性能源紧缺以及环境污染问题的不断加剧，采用新型长效无污染的电池取代传统的铅酸电池作为动力的电动自行车已成为电动自行车行业发展的必然趋势。
其工作电压高、体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、循环寿命长的锂离子电池的使用，使得电动自行车的动力部分越来越轻便、高效。
目前，国内外各大锂电池生产商针对不同类型锂离子电池过充、过放、过流保护的要求设计有各种型号的锂电池保护芯片，以保证电池的安全性能，避免出现电池特性恶化的现象。
这类锂电池保护芯片绝大多数适用于1～4节串联数的锂离子电池，极个别新型产品，如TexasInstruments公司的BQ77PL900芯片，适用于5～10节串联数的锂离子电池，其保护功能完善，在很多锂电池保护电路中获得广泛应用。
但是对多串联数，如10串以上锂电池串联的电池组或保护芯片路数与实际应用的锂电池组串联数不同的情况，如果采用目前市场上的集成电路芯片来制作保护电路，存在无法实现保护或使用上不够灵活的缺点。
另外，成组锂电池串联充电时，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。
常用的均衡充电技术有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。
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。
串锂电池保护板详细设计说明
7串锂电池保护板详细设计说明一、技术指标•最大工作电流：15A•过充保护电压：4.25V•过充恢复电压：4.15V•过放保护电压：2.8V•过放电恢复电压：3V•睡眠电压：2.5V•均衡误差：50mV•均衡电流：100mA•放电保护电流：25A•放电过流保护延时：10ms•充电保护电流：5A•充电过流保护延时：10ms•短路保护电流：60A•短路保护延时2ms•充电/加负载唤醒•充放电温度保护：留功能接口•睡眠静态电流：10uA•保护器内阻：＜15毫欧•参考尺寸：L80*W58*H27mm二、方案选择根据以上的指标，选择intersil公司的电池管理芯片ISL9208作为模拟前端芯片，控制器芯片使用PIC公司的PIC16F688单片机。
框图如下图所示：图1、结构框图功能模块主要包括：1.模拟前端2.充放电采样电阻及开关3.单片机4.唤醒电路5.单片机外围接口三、模块说明1.模拟前端模拟前端芯片使用intersil公司的ISL9208,它是针对5-7串的电池管理芯片。
提供完善的过流保护电路、短路保护电路、3.3V稳压器、电池均衡控制电路、电池电压转换和冲放电FET驱动功能；同时过流保护和短路保护的电流值及延时时间均可编程；控制器可以通过I2C接口设置各寄存器的值。
ISL9208通过使用内部的模拟开关，为带有AD转换的微控制器提供电池电压和内外温度管理。
芯片特点有：•软件可编程过流阈值和保护时间。
•快速短路保护•三种场效应管控制方式> 背对背的充放电MOS控制> 单一放电MOS控制> 充放电MOS单独控制•集成充放电MOS驱动电路• 3.3V稳压输出，精度是10%•I2C 接口•内部集成均衡MOS,最大均衡电流200mA。
•可编程上升沿或下降沿唤醒•睡眠电流＜10uA•工作电压2.3V〜4.3V （不适合磷酸铁锂）2.充放电采样电阻及开关充放电的采样电阻使用康铜丝制作。
放电端采样电阻为4毫欧，使用2根1.2mm的康铜丝并联而成。
磷酸铁锂电池保护板连接说明
一、电池组的连接1、打开电池包装箱，找到电池分组编号表，按照分组编号表的序号将电池进行排列。
2、进行电池组的串联，如果需要并联，则要先进行并联连接，再进行串联连接。
二、保护板连接1、保护板安装示意图2、实际连接(1)、选择型号合适的保护板；(2)、接线时，先将保护板上标示“B—”的导线接到电池组的总负极；(3)、找到保护板的电压采集排线，将标示“0”的电压采集排线接到电池组总负极，标示“1”的采集排线接到第一块电池的正极（电池组总负极的电池作为第一块），标示“2”的采集排线接到第二块电池的正极，以此类推，标示“12”的采集排线接到最后一块电池的正极（也就是电池组总正极）；最后，进行目视检查，确认连接情况；(4)、将总正极红色电源线（标示“B+”）一端接到电池组总正极，另一端做好绝缘防护，备用。
（红色电源线是否配送需根据B OM要求）；(5)、最后，将保护板电压采集排线的排线插头插到保护板上的排线插座上，用万用表直流电压档分别测量电池组总电压、电池组总正极和保护板上标示“P—”的引线端之间的电压，若两个电压值一致，说明保护板连接正常；三、使用方法正确连接电池组和保护板之后，可正常充放电。
充电操作方法：将充电器的输入端接交流电，充电器输出端插口的正极（+）接电池组输出的导线正（B+）、输出端插口的负极（—）接保护板的P—端；结束充电后，拔掉充电器和电池组的连接后，可以进行放电；放电操作方法：将负载的输入端的正极（+）接电池组的总正极导线（B+）、负载输入端的负极（—）接保护板的P—端。
注：若保护板为分口的，则充电操作时：将充电器的输入端接交流电，充电器输出端插口的正极（+）接电池组输出的导线正（B+）、输出端插口的负极（—）接保护板的C—端；放电操作时：将负载的输入端的正极（+）接电池组的总正极导线（B+）、负载输入端的负极（—）接保护板的P—端。
单节串联 电池保护板电路
单节串联电池保护板电路
单节串联电池保护板电路是用于保护串联连接的多个电池的电路。
它通常用于锂离子电池组，以确保每个电池在充电和放电过程中都能保持在安全的电压范围内，以防止过充和过放，从而延长电池组的使用寿命并提高安全性能。
这种保护板电路通常包括以下几个主要部分：
1. 电压检测电路，用于监测每个电池的电压，一旦电压超出设定范围，保护板将采取相应的措施来保护电池。
2. 过充保护，当电池充电时，一旦电压超过设定的最大允许电压，保护板将切断充电电路，以防止电池过充。
3. 过放保护，在放电过程中，一旦电压降到设定的最低允许电压以下，保护板将切断放电电路，以防止电池过放。
4. 温度保护，一些高级的保护板还会包括温度传感器，用于监测电池温度，当温度超出安全范围时，保护板也会采取相应的措施来保护电池。
除了上述功能外，一些保护板还可能包括短路保护、过流保护
等功能，以确保电池组在各种情况下都能得到有效的保护。
在实际应用中，选择合适的单节串联电池保护板电路对于电池
组的安全性能和使用寿命至关重要。
因此，在设计和选择保护板时，需要考虑电池的额定电压、充放电电流、工作温度范围等因素，并
确保保护板的额定参数符合实际应用需求。
总的来说，单节串联电池保护板电路在电池组应用中起着至关
重要的作用，它能够有效保护电池，在一定程度上提高了电池组的
安全性能和稳定性，延长了电池的使用寿命。
光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计
光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计光伏发电系统中，磷酸铁锂电池组是一种常用的储能设备。
在设计光伏发电磷酸铁锂电池组的串并连接时，需要考虑多个因素，包括电压、容量、安全性等。
下面将详细介绍光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计。
一、串联设计1. 串联方式在设计光伏发电磷酸铁锂电池组的串联连接时，可以选择不同的方式，如单串联、多串联或混合串联。
单串联即将多个电池直接连接起来，形成一个长的序列；多串联则是将多个长序列再次进行串联；混合串联则是将不同容量或型号的电池进行组合。
2. 串联数量确定光伏发电磷酸铁锂电池组的串联数量时，需要考虑系统所需的总电压以及每个单体电池的额定电压。
总电压应与逆变器或负载设备匹配，并且应在光伏发电系统所能提供的范围内。
3. 选择相同规格的单体电池为了确保每个单体电池在工作过程中的均衡性，串联电池组应选择相同规格的单体电池，包括容量、放电特性等。
这样可以避免因为不同电池之间的差异导致一些电池过早失效或工作不正常。
4. 串联连接方式在进行串联连接时，应确保每个单体电池之间的连接良好，防止接触不良或连接松动。
可以使用专业的连接器或焊接方法进行连接。
二、并联设计1. 并联方式在设计光伏发电磷酸铁锂电池组的并联连接时，可以选择不同的方式，如单并联、多并联或混合并联。
单并联即将多个电池直接连接起来，形成一个平行连接；多并联则是将多个平行连接再次进行并联；混合并联则是将不同容量或型号的电池进行组合。
2. 并联数量确定光伏发电磷酸铁锂电池组的并联数量时，需要考虑系统所需的总容量以及每个单体电池的额定容量。
总容量应与光伏发电系统所能提供的范围内，并且应满足负载设备的需求。
3. 选择相同规格的单体电池为了确保每个单体电池在工作过程中的均衡性，并联电池组应选择相同规格的单体电池，包括容量、放电特性等。
这样可以避免因为不同电池之间的差异导致一些电池过早失效或工作不正常。
4. 并联连接方式在进行并联连接时，应确保每个单体电池之间的连接良好，防止接触不良或连接松动。
光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计
光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计一、背景介绍光伏发电是一种利用太阳能将光能转换为电能的技术。
磷酸铁锂电池是一种用于储存电能的可再生能源电池。
本文将探讨光伏发电系统中磷酸铁锂电池组的串并设计，以提高电池组的性能和效率。
二、串并连接的作用串并连接是将多个电池组连接起来形成一个更大容量和更高电压的电池组的方法。
串连接可以增加电池组的总电压，使其适用于更高电压的负载；并连接则可以增加电池组的总容量，使其能够提供更长的使用时间。
三、磷酸铁锂电池的特点磷酸铁锂电池是一种新型的锂离子电池，具有以下特点： 1. 高能量密度：磷酸铁锂电池的能量密度较高，能够提供相对较长的使用时间。
2. 长寿命：磷酸铁锂电池的寿命较长，循环寿命可达数千次。
3. 耐高温：磷酸铁锂电池具有较好的耐高温性能，可以在高温环境下正常工作。
四、串并连接的设计原则在设计光伏发电磷酸铁锂电池组的串并连接时，需要考虑以下原则： 1. 电压匹配：串连接的电池组应保证每个单体电池的电压相等，以免因电池之间的电压差引起失效或安全问题。
2. 容量匹配：并连接的电池组应保证每个电池组的容量相等，以免因电池之间的容量差引起充放电不平衡。
3. 维护性：串并连接的设计应便于维护和管理，方便替换和监测电池组。
五、光伏发电磷酸铁锂电池组的串并设计示例5.1 串连接设计在光伏发电系统中，可以采用串连接的方式将多个磷酸铁锂电池连接起来，以提高电压。
1. 选择相同规格的磷酸铁锂电池进行串连接，确保电压和容量相等。
2.使用适当的连接器将电池正极与负极连接，形成串联电池组。
3. 在设计串连接时，考虑电池组的电压是否满足负载要求，同时注意串联电池的总电流。
5.2 并连接设计并连接可以增加磷酸铁锂电池组的容量，提供更长的使用时间。
1. 选择相同规格和容量的磷酸铁锂电池进行并连接。
2. 使用适当的连接器将电池正极与负极连接，形成并联电池组。
3. 在设计并连接时，考虑电池组的总容量是否满足负载需求，同时注意并联电池组的总电压。
磷酸铁锂电池保护电路
磷酸铁锂电池保护电路咱来说说这磷酸铁锂电池保护电路，这东西可太关键了，就像电池的保镖似的。
我刚接触这保护电路的时候，那真是两眼一抹黑。
看着那些密密麻麻的线路和元件，就像看天书一样。
我挠着头，心里想：“这都是啥呀？咋这么复杂呢？” 旁边有个老师傅，戴着个老花镜，眼睛眯成一条缝，拿着个电路板在那看。
我凑过去问：“师傅，这磷酸铁锂电池保护电路到底咋回事啊？” 老师傅看我一眼，慢悠悠地说：“这里面学问大着呢。
”这磷酸铁锂电池保护电路啊，得先有个能监测电压的家伙事儿。
就像个小卫士，时刻盯着电池的电压。
要是电压太高了，就像洪水要泛滥一样，那可不行。
得有个控制的办法，把电压降下来。
我见过一次，电池电压过高的时候，那电路里有个小元件，一闪一闪的，就像在报警。
有个年轻小伙儿，眼睛瞪得大大的，紧张地说：“这可咋整？” 我就跟他说：“别慌，有保护电路呢。
”还有啊，电流也得管。
电流要是太大，就像一群野马乱跑，会把电池给毁了。
这保护电路里就有专门控制电流的部分，就像给野马套上缰绳。
我拿着个万用表在那测电流，旁边的同事问我：“你这是干啥呢？” 我说：“看看这电流稳不稳，这保护电路得把它管住啊。
” 同事笑着说：“你还挺认真。
” 我白他一眼：“那可不，这事儿能马虎吗？”温度也不能小瞧。
电池温度过高或者过低，都像人发烧或者冻僵了一样，影响性能。
保护电路里有温度传感器，就像个小温度计，一旦温度不正常，就会通知其他元件采取行动。
有次在实验室，我们模拟高温环境，那温度一高，保护电路就启动了，风扇“呼呼” 地转起来给电池降温。
有个研究员大喊：“嘿，这保护电路真灵！”这磷酸铁锂电池保护电路啊，每一个部分都像拼图的一块，少了哪一块都不行。
它们相互配合，才能让电池安安稳稳的，就像我们人有了健康的身体，干啥都有劲儿。
要是这保护电路出了问题，那电池就像没了保护伞，可就危险啦。
咱得把这电路研究透，让电池一直好好的。
串联式锂电池组的锂电池保护板实现方案
串联式锂电池组的锂电池保护板实现方案首先，设计一个微控制器（MCU）来监测电池组的状态。
MCU可以读取每个电池单体的电压，并通过比较电压与预设阈值来判断电池是否过充或过放。
当电池电压超过预设阈值时，MCU将发出警告信号。
MCU还可以监测电池组的总电流，以检测是否存在过流现象。
同时，MCU还可以监测电池组的温度，并在温度异常时采取措施，如停止充放电过程或发出警告信号。
其次，设计一个电池保护电路来控制充放电过程。
电池保护电路可以通过控制充放电MOSFET的导通和截止来控制电池的充放电过程。
当电池电压过高时，充电MOSFET将截止，停止充电过程。
当电池电压过低时，放电MOSFET将截止，停止放电过程。
电池保护电路还可以通过控制电流传感器来限制充电过程中的过流情况，通过控制电池管理IC来实现电压均衡，确保每个电池单体的电压相对平衡。
最后，设计一个警报电路来保护电池组免受短路等故障的影响。
警报电路可以通过监测电池组的电流来检测是否存在短路情况。
当警报电路检测到电流异常时，可以触发警报器发出警报信号，并同时停止充放电过程。
警报电路还可以通过控制断路器来隔离电池组，防止进一步损坏。
此外，还可以设计一个数据采集电路来保存关于电池组状态和性能的数据。
数据采集电路可以记录电池组的电压、温度等参数，并将这些数据保存在闪存中。
这些数据可以用于之后的分析和优化。
同时，数据采集电路还可以与其他设备通信，通过串口或无线传输方式将数据发送给上位机进行监控与分析。
总结来说，实现串联式锂电池组的锂电池保护板需设计一个能够监测电池组状态、控制充放电过程、保护电池以及记录电池组数据的方案。
通过使用微控制器、保护电路、警报电路和数据采集电路等组件，可以有效保护电池组的安全性和稳定性，延长电池的使用寿命。
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串联磷酸铁锂电池组保护电路设计孙起山;张存山;王胜博;张淑敏【摘要】On the basis of the safety studies of the LiFePO4 battery,We analyzed the importance of the overcurrent, overvoltage and short circuit protection, and designed a new protection circuit of series of the LiFePO4 battery. The MOSFET switches is used in the protection circuit, according to the battery voltage changes over the MOSFET and the protection of overcurrent is designed in the circuit. The physical experiments verify that the protection circuit can make an action in 20ms to protect the battery pack. We also designed a charge balancing module to improve the performance of the battery and extend the battery life.%设计出了一种新型的串联锂离子电池组保护电路．该保护电路采用MOSFET开关，根据过流时电池组MOSFET电压的变化来设计过流保护电路，并通过实物验证了该保护电路能够在20ms动作，从而保护了电池组和改善了电池的性能，延长了电池的寿命．【期刊名称】《山东理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(026)004【总页数】4页(P87-90)【关键词】磷酸铁锂电池组;保护电路;短路保护;电池均衡【作者】孙起山;张存山;王胜博;张淑敏【作者单位】山东理工大学电气与电子工程学院,山东淄博255091;山东理工大学电气与电子工程学院,山东淄博255091;山东理工大学电气与电子工程学院,山东淄博255091;山东理工大学电气与电子工程学院,山东淄博255091【正文语种】中文【中图分类】TM910.6“十二五”专项规划提到，2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆，动力电池产能约达100亿瓦时.研究锂电池及其管理具有重大意义.目前世界各国的动力电池产业规模均未真正形成，产品质量特性尚不稳定，磷酸铁锂电池的发展方向是低成本、高功率密度、高效率和高可靠性.制约锂电池应用的主要因素为锂电池的循环性能和安全性能，必须对锂电池增加保护电路来提高其性能，锂电池保护均衡电路的研究已经成为热点.1 磷酸铁锂电池组保护电路系统设计磷酸铁锂电池由于具有高比能量、高比功率、高安全性、长寿命、高性价比以及很宽的工作温度范围等优点［1］，已成为新能源汽车的新型动力电源.笔者研究的动力电池包容量为8A·h，由12个电池单体串联组成，本设计研究的磷酸铁锂电池保护电路主要功能是:（1）精确地监测电池组单体模块电压，防止出现过压过流等现象；（2）通过检测电池工作状态温度，对电池进行温度保护；（3）通过检测电池单体电压在电池组充电过程中均衡电池组中的各个单体电池，以弥补电池在使用过程中出现的性能不一致性，使各个电池都发挥出最优性能，最大限度延长整个电池组的寿命［2］.1.1 电路系统的硬件设计动力性锂电池组是多节相同的单体电池并联后再串联组成大电压大电流锂电池组.图1为本设计采用的12串锂电池基本保护原理硬件框图.如图所示，每一个单体电池的检测控制电路都是相同的针对串联电池组的保护设计和单节锂电池保护类似，但是必须要突出可扩展拓扑性，以此来解决各种电动装置能量的匹配［3］.图1 12串锂电池基本保护原理硬件框图1.2 主控磷酸铁锂电池保护芯片HY2112是由台湾宏康科技公司生产的一款锂离子电池保护芯片，基于HY2112的单节锂电池保护电路如图2所示.图2 基于HY2112锂电池保护电路原理图HY2112的外部封装管脚说明见表1.通过表1可以看出，此电池保护芯片仅为单电池保护芯片，此芯片集成了电压检测电路、电流检测电路以及测试电路，是一款功能全面的电池保护芯片，可根据级联需要自由选择芯片的拓扑结构.HY2112持续侦测连接在VDD和VSS之间的电池电压，以及CS与VSS之间的电压差，来控制充电和放电.表1 HY2112外部封装、脚位及标记信息功能表管脚符号说明1OD放电控制用MOSFET 门极连接端子2CS过电流检测输入端子，充电器检测端子3OC充电控制用MOSFET门极连接端子4DS测试端子，用于降低延迟时间5VDD电源端，正电源输入端子6VSS接地端，负电源输入端子当电池电压在过放电检测电压VDL＝1.95V以上和过充电检测电压VCU＝3.75V以下，且CS端子电压在放电过流检测电压VDIP＝200mV以下时，IC的OC和OD端子都输出高电平，使充电控制用MOSFET和放电控制用MOSFET同时导通，这个状态称为“正常工作状态”.此状态下，充电和放电都可以自由进行.一旦电池电压超出过充电检测电压（VCU＝3.75V），并且这种状态持续的时间超过过充电检测延迟时间100ms以上时，HY2112系列IC会关闭充电控制用的MOSFET（OC端子），停止充电，这个状态称为“过充电状态”.电池在放电过程中，当电池电压降低到过放电检测电压以下.并且这种状态持续的时间超出过放电检测延迟时间25ms以上时，HY2112系列IC会关闭放电控制用的MOSFET（OD端子）.停止放电，这个状态称为“过放电状态”.由于锂离子电池的化学特性，电池生产厂家规定了其放电电流最大不能超过2C （电池容量／小时），当电池超过2C电流放电时，将会导致电池的永久性损坏或出现安全问题.电池在对负载正常放电过程中，放电电流在经过串联2个MOSFET 时，由于MOSFET的导通阻抗，会在其两端产生一个电压U［4］:RDS为单个MOSFET导通阻抗.两个MOSFET同时导通时导通阻抗RDS不超过15mΩ.由此可以得到过电流时的电压U，进而可以进行过电流保护.1.3 均衡充电电路原理与硬件电路设计如图3所示，在电池组充电阶段，通过开关将那些己完全充满的单体电池的旁路电阻接通进行分流.通过计算分流电流的大小来合理的选择旁路电阻R的大小.旁路电阻R要刚好能把充电电流分流掉.如果充电电流较小，那么旁路电阻会把电池单体的能量泄放一部分.这种均衡电路工作在充电期间，可对电压偏高者进行分流，最终使所有电池达到满容量，实现均衡的目的［5］.由于总电池组放电再对单体电池进行放电并没有起到延长电池组放电时间和增加对外供电的能力，因此在放电阶段均流电阻开关不闭合，均流电阻不工作，此时没有均衡策略.这种方法设计的均衡电路是所有均衡方法中最简单的，成本也最低.图3 开关控制均流电阻均衡充电电路均流电阻均衡拓扑电路的工作原理如图4所示，均衡信号由三路2通道模拟多路选择器74HC4053D传递.图4 均流电阻均衡充电电路的均衡模块拓扑电路示意图1.4 均流电阻均衡方式MATLAB仿真波形根据均流原理在MATLAB建仿真模型，由于此均衡电路为拓扑结构，为了加快仿真的速度，模型仅为4块单体电池串联（电池模型采用的是MATLAB自带的电池模型），均衡电路模型如图5所示.在仿真过程中为了达到均衡的条件，电压设置为4V（过压），其他三块电池电压为3V（过放），均衡电路开始工作，第一块电池将会打开均流电阻放电.其他三块电池将会继续充电MATLAB仿，真得到四块电池电压如图6所示，流电阻两端电压如图7所示.图5 均衡电路MATLAB仿真模型图6 MATLAB仿真四块电池电压从图6可以看出，第一块电池电压从4.0V一直下降，表明是一个充电过程，而其他三块电池的电压一直上升，表明是均衡装置起作用.而图7中第一块电池均流电阻电压有接近于0V的脉冲，因此可以看做均流电阻此时没有工作，其他三块单体电池的均流电阻电压相应增加，而当R1上有电流流过时，R1工作，降低电池B1上的电压，表明当均流电阻不工作时均衡的电池电压上升从而达到电压一致.MATLAB仿真得出当充电将要完成时，四块电池电压基本相同，证明均衡电路工作有效.2 实验结果与分析磷酸铁锂电池保护电路与实验所用的电池组照片如图8所示.图7 MATLAB电路仿真均流电阻电压波形图8 磷酸铁锂电池组与实验电路板通过实验验证该系统保护性能与均衡性能的试验步骤如下:（1）将单体电池断开，升高降低此单体电池两端处电压到阀值电压（3.75V与1.95V）检测保护电路的过压欠压保护性能.如图9和图10所示.图9 过放保护实验波形图（2）先将单体电池补充电500mA·h使该电池电量大于其他电池、电池组不平衡. 图10 电池充电保护电压波形（3）启动均衡控制，检测最终充满时均衡策略是否打开，打开是否有效.试验结果表明，该系统可以有效地防止单体电池过充放，保持各个单体电池之间的电压误差在20mV之内，容量误差在5%以内.3 结束语保护均衡电路是磷酸铁锂电池的一个重要保护部分，它不仅防止了单体电池过充和过放，而且均衡了电池的充放电电流.均衡充电模块还有效地使各单体电池的能量趋于一致，从而最大限度地延长电池的使用寿命，保证了动力电池充放电过程的安全高效性.本设计的磷酸铁锂电池保护板电路性能可靠，实用性极强，改善了电池组的安全性能，提高了电池组的循环寿命.该均衡模块对单体电池的能量转移属于耗散型均衡方式，效率还有待提高，均衡的功能还有进一步优化的空间.参考文献:【相关文献】［1］蒋新华.锂离子电池组管理系统研究［D］.上海:中国科学院微系统与信息技术研究所，2007. ［2］比亚迪股份有限公司.用于驱动电动车的锂二次电池组的充放电管理装置:中国，2249592.4［Z］.2004－01－14.［3］雷娟，蒋新华，解晶莹.锂离子电池组均衡电路的发展现状［J］.电池，2007，37（1）:23－24［4］刘有兵，齐铂金，宫学庚.电动汽车动力电池均衡充电的研究［J］.电源技术，2004，28（10）:649－651.［5］熊志伟.混合动力城市客车动力系统研究［D］.武汉:武汉理工大学，2004.。