成组锂电池串联充电时，应确保每节电池均衡充电，不然运用进程中会影响整组电池的功用和寿数。常用的均衡充电技能有安稳分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、均匀电池电压均衡充电、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维护芯片均不含均衡充电操控功用;多节锂电池维护芯片均衡充电操控功用需求外接CPU，经过和维护芯片的串行通讯（如I2C总线）来完结，加大了维护电路的杂乱程度和规划难度、降低了体系的功率和可靠性、增加了功耗。
本文针对动力锂电池成组运用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的维护，充电进程中要完结整组电池均衡充电的问题，规划了选用单节锂电池维护芯片对恣意串联数的成组锂电池进行维护的含均衡充电功用的电池组维护板。仿真成果和工业生产运用证明，该维护板维护功用完善，作业安稳，性价比高，均衡充电差错小于50mV。
锂电池组维护板均衡充电根本作业原理
选用单节锂电池维护芯片规划的具有均衡充电才能的锂电池组维护板示意图如图1所示。其间：1为单节锂离子电池;2为充电过电压分流放电支路电阻;3为分流放电支路操控用开关器材;4为过流检测维护电阻;5为省掉的锂电池维护芯片及电路衔接部分;6为单节锂电池维护芯片（一般包含充电操控引脚CO，放电操控引脚DO，放电过电流及短路检测引脚VM，电池正端VDD，电池负端VSS等）;7为充电过电压维护信号经光耦阻隔后构成并联联系驱动主电路中充电操控用MOS管栅极;8为放电欠电压、过流、短路维护信号经光耦阻隔后构成串联联系驱动主电路中放电操控用MOS管栅极;9为充电操控开关器材;10为放电操控开关器材;11为操控电路;12为主电路;13为分流放电支路。单节锂电池维护芯片数目依据锂电池组电池数目确认，串联运用，别离对所对应单节锂电池的充放电、过流、短路状况进行维护。该体系在充电维护的一起，经过维护芯片操控分流放电支路开关器材的通断完结均衡充电，该计划有别于传统的在充电器端完结均衡充电的做法，降低了锂电池组充电器规划运用的本钱。
图1 具有均衡充电才能的锂电池组维护板示意图
当锂电池组充电时，外接电源正负极别离接电池组正负极BAT+和BAT-两头，充电电流流经电池组正极BAT+、电池组中单节锂电池1～N、放电操控开关器材、充电操控开关器材、电池组负极BAT-，电流流向如图2所示。
图2 充电进程
体系中操控电路部分单节锂电池维护芯片的充电过电压维护操控信号经光耦阻隔后并联输出，为主电路中充电开关器材的导通供给栅极电压;如某一节或几节锂电池在充电进程中先进入过电压维护状况，则由过电压维护信号操控并联在单节锂电池正负极两头的分流放电支路放电，一起将串接在充电回路中的对应单体锂电池断离出充电回路。
锂电池组串联充电时，疏忽单节电池容量不同的影响，一般内阻较小的电池先充溢。此刻，相应的过电压维护信号操控分流放电支路的开关器材闭合，在原电池两头并联上一个分流电阻。依据电池的PNGV等效电路模型，此刻分流支路电阻相当于先充溢的单节锂电池的负载，该电池经过其放电，使电池端电压维持在充溢状况邻近一个极小的范围内。假定第1节锂电池先充电完结，进入过电压维护状况，则主电路及分流放电支路中电流流向如图3所示。当一切单节电池均充电进入过电压维护状况时，悉数单节锂电池电压巨细在差错范围内彻底持平，各节维护芯片充电维护操控信号均变低，无法为主电路中的充电操控开关器材供给栅极偏压，使其关断，主回路断开，即完结均衡充电，充电进程完结。
图3 分流均衡进程
当电池组放电时，外接负载别离接电池组正负极BAT+和BAT-两头，放电电流流经电池组负极BAT-、充电操控开关器材、放电操控开关器材、电池组中单节锂电池N～1和电池组正极BAT+，电流流向如图4所示。体系中操控电路部分单节锂电池维护芯片的放电欠电压维护、过流和短路维护操控信号经光耦阻隔后串联输出，为主电路中放电开关器材的导通供给栅极电压;一旦电池组在放电进程中遇到单节锂电池欠电压或许过流和短路等特殊情况，对应的单节锂电池放电维护操控信号变低，无法为主电路中的放电操控开关器材供给栅极偏压，使其关断，主回路断开，即完毕放电运用进程。
图4 放电进程
一般锂电池选用恒流-恒压（TAPER）型充电操控，恒压充电时，充电电流近似指数规则减小。体系中充放电主回路的开关器材可依据外部电路要求满意的最大作业电流和作业电压选型。
操控电路的单节锂电池维护芯片可依据待维护的单节锂电池的电压等级、维护延迟时间等选型。
单节电池两头并接的放电支路电阻可依据锂电池充电器的充电电压巨细以及锂电池的参数和放电电流的巨细核算得出。均衡电流应合理挑选，假如太小，均衡效果不明显;假如太大，体系的能量损耗大，均衡功率低，对锂电池组热办理要求高，一般电流巨细可规划在50～100mA之间。
分流放电支路电阻可选用功率电阻或电阻网络完结。这儿选用电阻网络完结分流放电支路电阻较为合理，能够有用消除电阻误差的影响，此外，还能起到降低热功耗的效果。
