鎳氫電池屬于堿性電池，由于單體電壓相對(duì)較低，且有“記憶效應(yīng)”，定期的大規(guī)模放電是必須的，這在很大程度上加重了電源管理系統(tǒng)的任務(wù)。其次，其還具有自放電率高（10%~15%）的缺點(diǎn)。

　　與其他電池相比，鋰離子電池具有功率密度高（800W/Kg）、單體電壓高（平均電壓為3.6V）、不污染環(huán)境、自放電率低（約為3%~5%），沒(méi)有“記憶效應(yīng)”等特點(diǎn)，是一種理想的動(dòng)力性電池，所以被廣泛地應(yīng)用在移動(dòng)電源、混合動(dòng)力汽車(chē)、中低壓開(kāi)關(guān)柜中的備用電源以及航天飛行儲(chǔ)能器等裝置當(dāng)中。

　　1、國(guó)內(nèi)現(xiàn)有鋰電池保護(hù)電路的缺陷

　　鋰電池單體平均電壓只有3.6V，放電電流也有一定的要求。為了提高系統(tǒng)的電流和電壓等級(jí)，在一些動(dòng)力性場(chǎng)合一般采用并聯(lián)后再串聯(lián)組成大電流大電壓鋰電池組作為能源系統(tǒng)。由于鋰電池對(duì)電壓非常敏感，電池組在使用時(shí)一般要增加一定的保護(hù)電路。

　　2、改進(jìn)型鋰電池保護(hù)電路原理

　　均衡電路是指人為加入的硬件電路，它可以使整個(gè)電池組的單體上限電壓之間或單體下限電壓之間保持一致性，從而有效地保護(hù)電池的上限充電電壓和下限放電電壓，從根本上降低電池對(duì)系統(tǒng)的影響，從而達(dá)到提高電池性能和延長(zhǎng)電池壽命的目的。它包括上均衡和下均衡兩種電路。

　　本文針對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)設(shè)計(jì)了兩套電源系統(tǒng)：3串鋰電池保護(hù)系統(tǒng)（最高電壓為12.75V，平均放電電壓為10.8V）和10串鋰電池保護(hù)系統(tǒng)（最高電壓為42.5V，平均放電電壓為36V），放電電流分別為10A和40A。系統(tǒng)原理如圖1所示，即在其基本保護(hù)電路（過(guò)壓/欠壓/過(guò)溫/過(guò)流/短路保護(hù)）的基礎(chǔ)上加入了上、下均衡電路。

　　基于TL431的鋰電池均衡電路

　　圖1改進(jìn)型保護(hù)電路

　　2.1、TL431均衡電路

　　本文利用其基于特性設(shè)計(jì)的上均衡電路如圖2所示。調(diào)節(jié)R1、R2、R3的阻值，當(dāng)電源電壓超過(guò)某一設(shè)定值時(shí)便開(kāi)通TL431，通過(guò)功率電阻R*耗能來(lái)降低電池的電壓，使其達(dá)到一固定點(diǎn)（均衡點(diǎn)）。通過(guò)為國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)及電動(dòng)摩托車(chē)配備的均衡電路的實(shí)驗(yàn)效果來(lái)看，當(dāng)均衡點(diǎn)取4.20V時(shí)，電阻的取值分別為：R1=68k！，R2=100k！，R3=4.3k！。

　　基于TL431的鋰電池均衡電路

　　圖2TL431上均衡原理圖