網友熱辯:【原創設計】單電源的鋰電多串平衡充設計方案
發布時間:2013-09-26 責任編輯:sherryyu
單電源的鋰電多串平衡充設計方案介紹:
通常的多串平衡充方案都是用4.2V充電板與鋰電一對一使用,結構比較複雜。
趁放假有空做了個方案,可以僅用1個普通直流電源給多串鋰電進行平衡充電。線路不算複雜,全部使用常規元件,比較適合自製。下圖是2串500mA電流的實際線路圖,綠框內是個完整的並聯限壓模塊,2塊鋰電各用一組。

鋰電電壓低於4.2V時,B772是關閉的,充電電流全部進入電池進行恒流充電。當鋰電電壓升高至接近4.2V時,431開始微導通,B772開啟對鋰電進行分流,這個時候類似於鋰電的恒壓充電階段。直到充電完成,431導通,模塊電壓穩定在4.2V,這時充電電流完全被B772旁路,電池無電流充入。
最下麵的Q3/Q4是個簡易恒流源,使供電回路的總電流保持恒定,如果對充電電流要求不嚴,也可以用一個大功率限流電阻代替這個恒流源。
如(ru)果(guo)充(chong)電(dian)功(gong)率(lv)較(jiao)大(da),為(wei)避(bi)免(mian)電(dian)池(chi)充(chong)滿(man)後(hou)在(zai)限(xian)壓(ya)模(mo)塊(kuai)上(shang)的(de)損(sun)耗(hao),還(hai)可(ke)以(yi)考(kao)慮(lv)加(jia)入(ru)充(chong)滿(man)斷(duan)電(dian)功(gong)能(neng)。充(chong)滿(man)自(zi)動(dong)斷(duan)電(dian)線(xian)路(lu)相(xiang)對(dui)有(you)點(dian)複(fu)雜(za),如(ru)果(guo)隻(zhi)是(shi)中(zhong)小(xiao)電(dian)流(liu)應(ying)用(yong),不(bu)加(jia)也(ye)罷(ba)。
而整個線路最需要注意的就是B772的發熱情況。開始充電時它是無溫度的,充電結束後充電電流全部被它旁路,將會產生3.5V*0.5A的耗散功率,所以必須加個適當的散熱片供電電壓V+較高時,Q3的發熱也會增加,必要時也要加散熱片 。
這隻是個基本電路,必要的話還可以加入充滿指示和充滿自停。如果有好的建議也歡迎一起探討 !歡迎大家積極參加 !
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基於“單電源的鋰電多串平衡充設計”其他愛好者與該方案設計者的熱烈探討:
網友一:

看看這種如何呢?還有一個重要的問題樓主可能沒有考慮到,整組電池充電到後期快要解決4.2伏時候的充電電流其實變得比較低了,隻有幾百毫安甚至更低了,哪怕你是5A的充電器也會是如此!
方案設計者:
控製原理是一樣的,隻是每一組都加了一個充滿指示,可以直觀知道哪一組已經滿了。而我多加了一個電阻R13(R23),可(ke)以(yi)適(shi)當(dang)延(yan)長(chang)恒(heng)壓(ya)充(chong)電(dian)的(de)時(shi)間(jian)。至(zhi)於(yu)你(ni)說(shuo)的(de)電(dian)流(liu)變(bian)得(de)很(hen)低(di)了(le),隻(zhi)是(shi)電(dian)池(chi)的(de)充(chong)電(dian)電(dian)流(liu)被(bei)旁(pang)路(lu)而(er)大(da)幅(fu)減(jian)小(xiao),總(zong)供(gong)電(dian)電(dian)流(liu)並(bing)未(wei)減(jian)小(xiao),這(zhe)個(ge)不(bu)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv),很(hen)明(ming)顯(xian)的(de)事(shi)情(qing)。
網友二:
其實幾十塊的平衡充就是用類似的電路(好多采用叫什麼TP42、41之類的大功率管)。
缺點:
1.後期發熱很大(有的在電池組充滿後斷開總電源,不過隻要有1節沒充滿,功耗都在分流部分了)。
2.電源輸入要大於電池組電壓(在沒用升壓脈衝充電方式時)。
3.中間其中1節電池與充電部分接觸不良時,會很悲劇(最壞的情況就是充不滿,或者過充了)
優點就是----單電源。
所以大家(比如模型論壇)都熱衷於電源板改恒壓鋰充(有的電源板直接就是4.2V輸出或者有微調電阻可調輸出電壓),優點是隨便什麼人都會改,隻要會判斷正負極,而且效果很好。
方案設計者:
並bing聯lian旁pang路lu方fang式shi,在zai電dian池chi充chong滿man後hou充chong電dian電dian流liu全quan部bu由you限xian壓ya模mo塊kuai分fen流liu,所suo以yi這zhe個ge方fang案an在zai充chong電dian功gong率lv較jiao大da的de情qing況kuang下xia,需xu要yao加jia入ru充chong滿man自zi停ting功gong能neng,且qie各ge電dian池chi特te性xing盡jin量liang接jie近jin,使shi充chong電dian終zhong止zhi時shi間jian相xiang差cha不bu多duo以yi減jian少shao全quan電dian流liu旁pang路lu的de時shi間jian。你ni說shuo的de用yong到daoTIP42,那個充電電流該有2A以上了吧?
網友三:
沒有充滿停止,存在放電電流,業餘鋰電最好不串聯使用。
方案設計者:
電池與充電器之間做個接口,充滿後與電池脫離就不存在放電問題。我是打算給萬用表裏的2串鋰電充電的,隻是那個電池較小,電流減到100mA也夠了,限壓管都可以用8550。
網友四:
單電源鋰電多串平衡充要是有成熟的集成電路IC就最好了,多年以來好像筆記本電腦的鋰電池還都不是平衡充的-----其實這裏是最需要的了。
原創設計者:
如果串聯電芯配對比較精確的話,整體串充也未嚐不可。
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網友五:
每個鋰電並聯的穩壓電路值為4.2V。而整個電路限壓值稍小於8.4V時。在接近充滿時總電流應該會變小吧。隻是兩個電池會稍微有些不平衡。但不會相差太大。(沒做實驗,純粹想象)
用兩個鋰電串聯給萬用表供電雖然簡單,但是用起來就比較麻煩了。充電時,要拆出來給兩節電池單獨充電,或者弄個7.2V的de專zhuan用yong充chong電dian器qi。如ru果guo兩liang節jie電dian池chi不bu平ping衡heng時shi,放fang電dian時shi間jian會hui減jian少shao。而er且qie萬wan用yong表biao的de低di電dian量liang顯xian示shi就jiu不bu準zhun了le,無wu法fa知zhi道dao什shen麼me時shi候hou要yao充chong電dian。個ge人ren覺jiao得de還hai是shi用yong一yi節jie鋰li電dian加jia升sheng壓ya電dian路lu簡jian單dan。鋰li電dian,升sheng壓ya電dian路lu,充chong電dian電dian路lu全quan部bu塞sai進jin萬wan用yong表biao,開kai個ge充chong電dian孔kong。還hai可ke能neng實shi現xian萬wan用yong表biao低di電dian量liang指zhi示shi。沒mei電dian了le,隨sui便bian找zhao個ge手shou機ji充chong電dian器qi一yi插cha就jiu行xing了le。
方案設計者:
我(wo)這(zhe)個(ge)方(fang)案(an)做(zuo)的(de)是(shi)恒(heng)流(liu)供(gong)電(dian),所(suo)以(yi)很(hen)難(nan)檢(jian)測(ce)到(dao)有(you)效(xiao)的(de)總(zong)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)。如(ru)果(guo)改(gai)用(yong)電(dian)阻(zu)限(xian)流(liu),那(na)麼(me)隨(sui)著(zhe)電(dian)池(chi)電(dian)壓(ya)升(sheng)高(gao),即(ji)使(shi)總(zong)電(dian)流(liu)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua),也(ye)很(hen)難(nan)判(pan)定(ding)每(mei)組(zu)電(dian)池(chi)的(de)充(chong)滿(man)情(qing)況(kuang)。所(suo)以(yi)充(chong)滿(man)自(zi)停(ting)隻(zhi)有(you)單(dan)獨(du)對(dui)每(mei)組(zu)電(dian)池(chi)的(de)充(chong)滿(man)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)檢(jian)測(ce)才(cai)是(shi)準(zhun)確(que)有(you)效(xiao)的(de)。
至zhi於yu萬wan用yong表biao的de鋰li電dian代dai換huan,方fang案an也ye很hen多duo。但dan是shi對dui於yu儀yi表biao供gong電dian,我wo比bi較jiao在zai意yi電dian源yuan的de純chun淨jing,我wo改gai的de萬wan用yong表biao外wai接jie電dian源yuan,全quan部bu使shi用yong線xian性xing電dian源yuan而er非fei開kai關guan電dian源yuan。
網友六:
2#鋰電充滿(4.2V)→Q2:B772徹底導通→2#鋰電通過4007和Q2放電!
方案設計者:
在zai充chong電dian電dian源yuan存cun在zai的de情qing況kuang下xia,限xian壓ya模mo塊kuai端duan電dian壓ya實shi際ji上shang對dui電dian池chi存cun在zai極ji微wei弱ruo的de正zheng電dian勢shi。即ji使shi充chong電dian完wan成cheng,未wei斷duan電dian之zhi前qian,電dian池chi仍reng然ran會hui接jie受shou極ji微wei弱ruo的de補bu充chong電dian流liu,這zhe種zhong情qing況kuang下xia,絕jue無wu電dian流liu反fan出chu的de可ke能neng。關guan鍵jian是shi你ni搞gao錯cuo了le一yi點dian,B772最終是處於放大狀態,而非導通狀態。
網友七:
獨立電源的平衡充好像沒有什麼完美電路,比獨立充能耗大。多電源的不知是不是能好一點?
方案設計者:
多duo電dian源yuan獨du立li平ping衡heng充chong可ke以yi各ge自zi獨du立li停ting充chong,就jiu不bu存cun在zai充chong滿man損sun耗hao的de問wen題ti,隻zhi是shi有you點dian麻ma煩fan,特te別bie是shi很hen多duo串chuan時shi。我wo這zhe個ge方fang案an正zheng相xiang反fan,比bi較jiao簡jian單dan但dan是shi存cun在zai充chong滿man損sun耗hao。我wo覺jiao得de大da電dian流liu充chong電dian對dui損sun耗hao比bi較jiao敏min感gan時shi可ke以yi用yong獨du立li平ping衡heng充chong,小xiao電dian流liu充chong電dian可ke以yi考kao慮lv這zhe種zhong簡jian單dan平ping衡heng串chuan充chong。
網友八:
原(yuan)理(li)應(ying)該(gai)是(shi)每(mei)個(ge)鋰(li)電(dian)都(dou)並(bing)聯(lian)了(le)一(yi)個(ge)並(bing)聯(lian)型(xing)穩(wen)壓(ya)電(dian)路(lu),整(zheng)個(ge)回(hui)路(lu)加(jia)入(ru)了(le)簡(jian)易(yi)恒(heng)流(liu)電(dian)路(lu)。建(jian)議(yi)把(ba)簡(jian)易(yi)恒(heng)流(liu)電(dian)路(lu)改(gai)成(cheng)恒(heng)流(liu)限(xian)壓(ya)電(dian)路(lu),再(zai)增(zeng)加(jia)電(dian)流(liu)檢(jian)測(ce)電(dian)路(lu),當(dang)電(dian)流(liu)小(xiao)於(yu)一(yi)定(ding)值(zhi)時(shi),停(ting)止(zhi)充(chong)電(dian)。用(yong)一(yi)片(pian)四(si)運(yun)放(fang)(LM324)就可完成。
方案設計者:
考kao慮lv過guo充chong滿man自zi停ting的de方fang案an。因yin為wei存cun在zai並bing聯lian旁pang路lu,主zhu回hui路lu上shang檢jian測ce的de充chong電dian電dian流liu並bing不bu能neng反fan映ying各ge電dian池chi的de實shi際ji電dian流liu,隻zhi有you各ge組zu電dian池chi單dan獨du檢jian測ce。但dan取qu樣yang又you不bu能neng共gong地di,每mei組zu都dou要yao用yong光guang耦ou過guo渡du,加jia上shang比bi較jiao器qi,感gan覺jiao有you點dian複fu雜za了le。中zhong小xiao電dian流liu下xia不bu用yong也ye罷ba!
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