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便宜又好用的锂电池平衡放电芯片HY2213-BB3A
好大的风
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发表于Thu Jun 01 16:37:18 CST 2017   |  只看该作者 1# 电梯直达

多节锂电池串联使用,在多次充放电后,总会出现一些电压不均衡的情况,比如有些电池电压是4.1V,有些电池的电压是4.15V。

这种不均衡的情况,会造成电压高的电池过冲,电压低的电池没有充满,从而影响整体电池组的寿命和容量。

在一些高级的应用中,比如无人机的电池,会使用专门的平衡充电器对电池进行充电。

对于一些简单应用,使用HY2213-BB3A就足够了。

HY2213-BB3A的原理很简单,它就是监测每节电池的电压,当其超过4.2V后,就开启一个放电回路,以减少此节电池的充电电流。具体放电电流可以通过电阻自定义。

HY2213-BB3A属于超低功耗器件,工作电流3.5微安,休眠电流0.5微安。

具体参数可以查看数据手册Datasheet。


商城购买链接:

http://www.szlcsc.com/product/details_114867.html


下面是典型应用电路:

 

 点击查看大图


下面是我做的一个4节锂电池串联的测试板:


 点击查看大图

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  该帖子已被好大的风于Thu Jun 01 16:39:21 CST 2017编辑过
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好大的风
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发表于Fri Jun 02 14:44:12 CST 2017   |  只看该作者 2#

我选用的放电电阻是100欧姆,规格是2512,MOS选用的是A2SHB (SI2302) ,这个在商城也有销售,几分钱一个。。

在实际测试中,有一节电池电压比其他低0.05V,在充电完成后,这节电池电压达到了4.19V,仅比其他电池低0.1V,再次放电充电后即可达到均衡。


好大的风
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发表于Sat Jun 03 11:24:20 CST 2017   |  只看该作者 3#

摘录自Datasheet中的工作原理:


This IC continuing monitor the battery voltage connected between VDD and VSS to control  charge balance operation. When battery voltage is higher than overcharge detection  voltage (VCU), OUT pin output low potential to control P-MOSFET or output high potential to  control N-MOSFET. When battery voltage under overcharge release voltage (VCR), OUT  pin output high potential to control P-MOSFET or output low potential to turnoff N-MOSFET.


ltaalent
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发表于Sat Jun 03 20:29:35 CST 2017   |  只看该作者 4#
太棒了,终于能在立创上买到了
Mosman
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发表于Sun Jun 04 15:12:32 CST 2017   |  只看该作者 5#
好大的风 发表于 Fri Jun 02 14:44:12 CST 2017  2# 我选用的放电电阻是100欧姆,规格是2512,MOS选用的是A2SHB (SI...
100Ω的电阻只能平衡42mA的电流,也就是说只要有一节电池达到了4.2V,那么充电电流就不能大于42mA。是这样的吗?
好大的风
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发表于Mon Jun 05 09:09:53 CST 2017   |  只看该作者 6#
Mosman 发表于 Sun Jun 04 15:12:32 CST 2017  5# 100Ω的电阻只能平衡42mA的电流,也就是说只要有一节电池达到了4...

我认为并不是这样。

一般锂电池的过冲电压都比4.2V高一些,比如我用的这个锂电池,说明书中写的充电限制电压是4.26V。所以当HY2213开启平衡放电后,电池还是可以有一些电流进行充电的。

当然这个时候充电电流也不能过大,不然也可能会产生过充的情况。当电池组整体充电完毕后(比如4节电池串联总电压达到16.8V),电压高于4.2V的电池,还会继续进行均衡放电的。

一般来说,HY2213只是应对轻微不均衡的情况,然后在充放电过程中自动将其均衡,防止累积造成更大的不均衡。如果我们的电池组中两节电池电压相差高达1V,那么HY2213也是无能为力的。

 

Mosman
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发表于Mon Jun 05 19:43:04 CST 2017   |  只看该作者 7#
该回复已删除
Yangff
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发表于Mon Jun 05 22:42:36 CST 2017   |  只看该作者 8#

这个效果只要一颗TL43x+2个电阻就行了吧…… 

或者电流不大的话4.3v用1N4731也行……或者用别的二极管凑个4.1、4.2v的样子……

跑)

好大的风20...
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发表于Tue Jun 06 09:54:15 CST 2017   |  只看该作者 9#
Yangff 发表于 Mon Jun 05 22:42:36 CST 2017  8# 这个效果只要一颗TL43x+2个电阻就行了吧…… 或者电流不大的话...
用二极管来凑也太不精确了吧,当然只要你敢用,我也不说啥了。
好大的风
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发表于Thu Jun 08 08:44:56 CST 2017   |  只看该作者 10#

锂电池充放电部分,要用最稳定可靠的专用方案和元器件,千万不要过分节省成本,否则出了安全问题,得不偿失。

HY2213芯片已经在行业中大量使用。

在淘宝上卖的带均衡的锂电池保护板,大多都是采用的这个方案。

大风刮过
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发表于Fri Jun 09 19:18:25 CST 2017   |  只看该作者 11#
锂电要求高,最好是专用 的,
好大的风
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发表于Wed Jun 14 09:48:55 CST 2017   |  只看该作者 12#

市场上有一些成品锂电池保护板,集成了均衡方案,用的就是这款芯片。

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好大的风
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发表于Thu Jun 22 21:51:16 CST 2017   |  只看该作者 13#

今天又做了一个保护板和平衡板二合一板子,测试4S锂电池充电,当充电总电压达到16.8V时,有两个电池的电压已经超过了4.2V,LED指示灯已经点亮,如下图:

 点击查看大图

经实际测试,两个点亮LED的电池电压是4.21V,两个没点亮LED的电池电压是4.19V,可见这个芯片的电压控制的还是非常精准的。

这种轻微的不平衡,就交给HY2213吧。

好大的风
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发表于Sun Jul 02 09:51:29 CST 2017   |  只看该作者 14#

我做的测试板已经持续稳定工作两周,完全达到预期。

昊轩优品科...
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发表于Sun Jul 02 12:45:36 CST 2017   |  只看该作者 15#
好大的风 发表于 Wed Jun 14 09:48:55 CST 2017  12# 市场上有一些成品锂电池保护板,集成了均衡方案,用的就是这款...
这款板就是我们公司出品的,PCB底板就在嘉立创生产。
好大的风
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发表于Mon Jul 03 10:05:22 CST 2017   |  只看该作者 16#
昊轩优品科技 发表于 Sun Jul 02 12:45:36 CST 2017  15# 这款板就是我们公司出品的,PCB底板就在嘉立创生产。

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北极天狼星
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发表于Tue Aug 01 13:51:51 CST 2017   |  只看该作者 17#
有兴趣,留帖标记。
佛山欧豆豆
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发表于Tue Aug 01 14:14:07 CST 2017   |  只看该作者 18#
还有这样的操作 ,厉害啦我的歌~
欧豆豆 欧豆豆 欧豆豆
跳跳跳虎
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发表于Mon Aug 14 22:23:21 CST 2017   |  只看该作者 19#
好料帮顶哦
好大的风
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发表于Sat Sep 23 16:51:14 CST 2017   |  只看该作者 20#
已经补货,有需要的同学可以节前下单。
远山
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发表于Fri Oct 27 12:59:23 CST 2017   |  只看该作者 21#

这个IC不错,但明明只用3个脚,为什么原厂却搞个6个脚的封装,搞个SOT-23不好吗?至少SOT-23-5也好, 一眼就能看到IC有没有放对方向

Echo
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发表于Fri Oct 27 13:14:26 CST 2017   |  只看该作者 22#
远山 发表于 Fri Oct 27 12:59:23 CST 2017  21# 这个IC不错,但明明只用3个脚,为什么原厂却搞个6个脚的封装,...
你可以用MM3513 SOT-23-5
ECHO Studio http://www.uimeter.com
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发表于Fri Nov 10 13:47:48 CST 2017   |  只看该作者 23#
保护板和平衡板是啥样的呢, 楼主
好大的风
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发表于Fri Nov 10 13:53:44 CST 2017   |  只看该作者 24#
Return 发表于 Fri Nov 10 13:47:48 CST 2017  23# 保护板和平衡板是啥样的呢, 楼主
上面楼层有照片。
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发表于Thu Nov 16 14:52:29 CST 2017   |  只看该作者 25#
楼主的保护IC是用的哪个料? 是单颗电池保护还是整体保护??  单颗保护的话, 那一颗充满了, 其余的是不是也不能充了??
好大的风
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发表于Thu Nov 16 19:30:11 CST 2017   |  只看该作者 26#
Return 发表于 Thu Nov 16 14:52:29 CST 2017  25# 楼主的保护IC是用的哪个料? 是单颗电池保护还是整体保护?? 单颗...

保护IC我用的是S-8254AAVFT,电压是针对单个电池的,电流是针对整体的,保护关闭也是针对整体的。

保护IC的过冲保护电压一般都比4.2V标准电压高0.05V左右,在这0.05V的范围内,均衡电路就开始发挥作用了。

Mosman
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发表于Fri Nov 17 00:24:30 CST 2017   |  只看该作者 27#

稳压电源显示的充电电流是0.18A,如果减去HY2213旁路掉的42mA电流,对于已经充到4.2V的电池来讲差不多还有140mA的充电电流。

实际应用中可以这样来做,只要有一个充满了(LED灯亮了)那么就通知充电器将充电电流恒流在42mA,直到充满。

但是这样充电速度太慢了,因此设计了如下电路,将原来的电阻用TL431来替代,至于均衡多少电流由431反馈决定,最大的充电电流与三极管最大的热功耗有关。

    

碧海蓝天
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发表于Tue Nov 28 11:28:13 CST 2017   |  只看该作者 28#
楼主放个验证板出来吧,这样大家验证会方便点
好大的风
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发表于Tue Nov 28 12:05:46 CST 2017   |  只看该作者 29#
Mosman 发表于 Fri Nov 17 00:24:30 CST 2017  27# 稳压电源显示的充电电流是0.18A,如果减去HY2213旁路掉的42mA电...
直接调整Rb电阻的阻值即可调整旁路电流吧。 
Mosman
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发表于Thu Nov 30 00:07:06 CST 2017   |  只看该作者 30#
好大的风 发表于 Tue Nov 28 12:05:46 CST 2017  29# 直接调整Rb电阻的阻值即可调整旁路电流吧。
Rb如果太小,电流就偏大,有的时候不需要这么大的均衡电流。还不如让TL431去自动适应均衡多少电流。 我给的图没有加均衡电流限制,实际的电路中不能缺少。
星星点灯
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发表于Sat Dec 02 11:03:39 CST 2017   |  只看该作者 31#
Mosman 发表于 Sun Jun 04 15:12:32 CST 2017  5# 100Ω的电阻只能平衡42mA的电流,也就是说只要有一节电池达到了4...

 


个人想法:


设BAT1刚刚到达4.2V(VB1 = 4.2V),并不是说就不能再向BAT1充电了(见上图),而是还需要电流进行充电。此时SW1(NMOS)导通,旁路电流IR1= 4.2/100 = 42mA。

Icharge = 200mA、BAT2 = 4.15V,那么情况是: IB1(电池1充电电流)=200-42=158mA,IB2(电池2充电电流) = 200mA,使得BAT2充的更快些,赶上BAT1。

旁路电阻的取值,决定了BAT2的追赶速度。但是不能太小。



Mosman
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发表于Sat Dec 02 12:55:30 CST 2017   |  只看该作者 32#
星星点灯 发表于 Sat Dec 02 11:03:39 CST 2017  31# 个人想法: 设BAT1刚刚到达4.2V(VB1 = 4.2V),并不是说就不...

达到4.2V之后当然还能继续充电,但是之后呢

所以用自动决定吸收电流的电路

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