串联磷酸铁锂电池组保护电路设计.pdf

第 26卷 第 4期 山 东 理 工 大 学 学 报(自然 科 学 版) Vo1．26No．4 2012年 7月 JournalofShandongUniversityofTechnoIogy(NaturalScienceEdition) Ju1．2012 文章编号：1672—6197(2012)04 0087—04 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 (山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 255091) 摘 要 ：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 M()SFET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． 关键词：磷酸铁锂 电池组；保 护 电路 ；短路保护 ；电池均衡 中图分类号 ：TM910．6 文献标识码 ：A ThecircuitdesignofseriesofLiFePO4batteryprotection SUN Qi—shan，ZHANG Cun—shan，WANG Sheng_b0，ZHANG Shu—min (SchoolofElectricalandElectronicEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255091，China) Abstract：Onthebasisofthesafety studiesoftheLiFePO4battery，W eanalyzedtheimportance oftheovercurrent，overvoltageandshortcircuitprotection，anddesignedanew protectioncircuit ofseries ofthe IiFePO4battery．The M OSFET switches isused in the protection circuit， accordingtothebattery voltagechangesovertheMOSFET andtheprotectionofovercurrentis designedinthecircuit．Thephysicalexperimentsverifythattheprotection circuitcan makean action in 20ms to protect the battery pack．W e also designed a charge balancing module to improvetheperformanceofthebatteryandextendthebatterylife． Keywords：seriesofLiFeP()4battery；protectioncircuit；shortcircuitprotection；cellbalancing “十二五”专项规划提到，2015年中国电动汽车 安全性 、长寿命 、高性价比以及很宽的工作温度范围 保有量计划达到 100万辆，动力电池产 能约达 100 等优点 ]，已成为新能源汽车的新型动力电源．笔者 亿瓦时．研究锂 电池及其管理具有重大意义． 研究的动力 电池包容量为 8A ·h，由12个电池单体 目前世界各国的动力电池产业规模均未真正形 串联组成，本设计研究 的磷酸铁锂 电池保护电路主 成 ，产品质量特性尚不稳定 ，磷酸铁锂 电池的发展方 要功能是：(1)精确地监测电池组单体模块 电压 ，防 向是低成本 、高功率密度 、高效率和高可靠性．制约 止 出现过压过流等现象 ；(2)通过检测电池工作状 锂电池应用的主要 因素为锂 电池的循环性能和安全 态温度 ，对电池进行温度保护 ；(3)通过检测 电池单 性能，必须对锂 电池增加保护电路来提高其性能，锂