基于TL431的锂离子电池均衡电路

当开关断开时，由于光耦817前级没有开通，因此光耦后级电路也就无法工作，电池工作在正常的放电状态;当开关闭合时，后级光耦随前级光耦的开通也相继开通，电路通过功耗电阻R18耗能来降低电池电压直到保护芯片送出低电平给保护芯片，迫使电池电压稳定在其下限限制电压Vmin，从而达到下均衡的目的。

图3TL431下均衡原理图

从上述均衡的电路原理可以看出，电路的均衡电流不能超过TL431的上限保护电流（70mA左右）。

并联型TL431均衡电路

并联型TL431下均衡电路如图4所示。其原理与图3类似，只是通过并联TL431的方法来达到扩大均衡电流的目的。

图4并联型TL431下均衡原理图

改进型TL431均衡电路

为了新增电路的均衡能力，同时减少生产中筛选TL431的工作量，本文借助中功率三极管8550设计改进型均衡电路，如图5所示。一旦电源过充时，TL431便开通，8550的发射pN结由于承受正压而开通，功耗电阻便消耗电池电能，直至把电池电压拖到均衡点。均衡一旦开始，图中发光二极管便会发光，起工作指示用途。通过调节图中R1、R2、R3的阻值，便可以设置保护板的上均衡点。

图5改进型TL431均衡原理图

实验结果

用具有上述功能的几套10串锂离子电池保护板驱动一台400W直流电机进行实验，发现所有保护板在锂离子电池系统总压为42.5V左右时关断充电场管进行过压保护;在总压为29.2V左右时关断放电场管进行欠压保护;将带有保护板的锂离子电池组放到检测台上进行过流检测发现：放电电流为39A左右时，保护板均进行过流保护;温度开关在109°C时关断放电回路，有效地保护了放电场管。上述数据表明，电路基本上满足了过压/欠压/过流/过温保护等基本要求。