图

1 锂电池组保护板结构框图

　　其中：

1 为单节锂离子电池；2 为充电过电压分流放电支路电阻；3 为分流

放电支路控制用开关器件；

4 为过流检测保护电阻；5 为省略的锂电池保护芯片

及电路连接部分；

6 为单节锂电池保护芯片（一般包括充电控制引脚 CO,放电控

制引脚

DO,放电过电流及短路检测引脚 VM,电池正端 VDD,电池负端 VSS 等）；

7 为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用
MOS 管栅极；8 为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系
驱动主电路中放电控制用

MOS 管栅极；9 为充电控制开关器件；10 为放电控制

开关器件；

11 为控制电路；12 为主电路；13 为分流放电支路。单节锂电池保护

芯片数目依据锂电池组电池数目确定，串联使用，分别对所对应单节锂电池的
充放电、过流、短路状态进行保护。该系统在充电保护的同时，通过保护芯片控制
分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电，该方案有别于传统的在充电器端
实现均衡充电的做法，降低了锂电池组充电器设计应用的成本。
　　

2  硬件设计

　　

2.1 充电电路

　　当锂电池组充电时，外接电源正负极分别接电池组正负极

BAT+和 BAT-两

端，充电电流流经电池组正极

BAT+、电池组中单节锂电池 1~N、放电控制开关

器件、充电控制开关器件、电池组负极

BAT-,电流流向如图 2 所示。

　　

　　图

2 锂电池

组充电电路

　　系统中控制
电路部分单节锂
电池保护芯片的
充电过电压保护
控制信号经光耦
隔离后并联输出，
为主电路中充电
开关器件的导通
提供栅极电压；
如某一节或几节
锂电池在充电过
程中先进入过电
压保护状态，则
由过电压保护信号控制并联在单节锂电池正负极两端的分流放电支路放电，同
时将串接在充电回路中的对应单体锂电池断离出充电回路。
　　

2.2 主电路及分流放电支路

　　锂电池组串联充电时，忽略单节电池容量差别的影响，一般内阻较小的电
池先充满。此时，相应的过电压保护信号控制分流放电支路的开关器件闭合，在
原电池两端并联上一个分流电阻。根据电池的

PNGV 等效电路模型，此时分流

支路电阻相当于先充满的单节锂电池的负载，该电池通过其放电，使电池端电
压维持在充满状态附近一个极小的范围内。假设第

1 节锂电池先充电完成，进入

过电压保护状态，则主电路及分流放电支路中电流流向如图

3 所示。当所有单节