分析：TL431に基づくリチウム電池均等化回路

ニッケル水素電池はアルカリ電池です。セルの電圧が比較的低く、「メモリー効果」があるため、定期的な大規模放電が必要であり、これは電力管理システムのタスクを大幅に悪化させます。第二に、自己放電率が高い（10％から15％）という欠点もあります。

リチウムイオン電池は、他の電池と比較して、電力密度が高く（800W / Kg）、単電池電圧が高く（平均電圧3.6V）、環境汚染がなく、自己放電率が低い（約3％〜5）。 ％）。 「メモリー効果」などの特性は理想的なパワーバッテリーであるため、モバイル電源、ハイブリッド車、中低電圧開閉装置のバックアップ電源、宇宙飛行エネルギー貯蔵装置などに広く使用されています。

1.中国の既存のリチウム電池保護回路の欠陥

リチウム電池セルの平均電圧はわずか3.6Vであり、放電電流にも一定の要件があります。システムの電流および電圧レベルを改善するために、一部の電力アプリケーションでは、大電流および大電圧のリチウム電池パックが一般にエネルギーシステムとして並行して使用されます。リチウム電池は電圧に非常に敏感であるため、電池パックを使用する場合、通常、特定の保護回路が必要です。

2、改善されたリチウム電池保護回路の原理

イコライゼーション回路とは、人工的に追加されたハードウェア回路のことで、バッテリパック全体の上限電圧またはセルの下限電圧の整合性を維持し、充電上限電圧と放電下限電圧を効果的に保護します。バッテリーは、基本的にシステムへのバッテリーの影響を減らし、バッテリー性能の向上とバッテリー寿命の延長を実現します。これには、上位イコライゼーションと下位イコライゼーションの2つの回路が含まれます。

この論文では、ハイブリッド車両用の2つの電源システムを設計しました。3ストリングリチウムバッテリー保護システム（最大電圧は12.75V、平均放電電圧は10.8V）と10ストリングリチウムバッテリー保護システム（最大電圧は42.5V、平均放電電圧）です。は36V）、放電電流はそれぞれ10Aと40Aです。システム原理を図1に示します。基本的な保護回路（過電圧/低電圧/過熱/過電流/短絡保護）に上部と下部のイコライゼーション回路が追加されています。

TL431に基づくリチウム電池均等化回路

図1改善された保護回路

2.1、TL431イコライゼーション回路

この論文では、その特性設計に基づく上部等化回路を図2に示します。R1、R2、およびR3の抵抗値を調整します。電源電圧が一定の設定値を超えたら、TL431の電源を入れ、電源抵抗R *でバッテリーの電圧を下げて固定点（等化点）にします。家庭用電気自動車や電動二輪車用のイコライゼーション回路の実験結果から、平衡点が4.20Vのときの抵抗値はR1 = 68k！ 、R2 = 100k！ 、R3 = 4.3k！ 。

TL431に基づくリチウム電池均等化回路

図2：TL431のイコライゼーション図

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