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电池知识

介绍锂电池组均衡充电和并联均衡充电方法

来源:宝鄂实业    2019-12-31 23:23    点击量:
锂电池组均衡充电和并联均衡充电方法。平衡是解决锂电池单体差异的关键技术。在本文中,对于成组使用的动力锂电池,每个锂电池都需要充电过压、放电欠压、过流和短路保护。在充电过程中,需要实现整个电池组的均衡充电。具有平衡充电功能的电池组保护板的设计方案,可对任意系列的锂电池进行保护。
 
什么是充电余额?锂电池平衡充电原理
 
均衡充电,称为“灌装,是均衡充电电池的特点,是指电池的过程中,由于个体差异的电池,温差电池终端电压不平衡等原因,为了避免不平衡的恶化趋势,需要提高电池组的充电电压,来激活电池充电,为了在锂电池组中达到平衡各电池特性,延长电池寿命的维护方法。
 
锂电池是由几块锂电池串联而成的。由于单体的不同,当串联充电过程中终端电压不一致上升时,部分单体会发生过充,部分单体会发生欠充。所有电池并联进行均衡充电,串联进行常规充电和用电。平衡充电时各电池的并联电压相同,实现了各电池的强制平衡。
 
锂电池组。JPG
 
锂电池平衡充电法
 
在锂电池生产后储存时间较长的情况下,由于各保护板的静态功耗不同,各电池的自放电率也不同,导致各系列电池的电压不一致。锂电池具有平衡电压的功能,从而可以实现电池容量的充分充电,充分发挥功效,使电池发挥最大功效。
 
常用的锂电池平衡充电技术包括恒并联电阻平衡充电、开关并联电阻平衡充电、平均电池电压平衡充电、开关电容平衡充电、降压变换器平衡充电、电感平衡充电等。锂电池串联充电时,要保证每个电池的充电平衡,否则会影响整个电池的性能和寿命。
 
1. 在锂电池的每个单体电池上附加一个并联均衡电路,以达到分流的效果。在这种模式下,当电池第一次充满电时,均衡器停止过度充电,并将多余的能量转化为热量,继续为未充满的电池充电。这种方法简单,但会带来能量损耗,不适合快速充电系统。
 
2. 通过充电前相同的负载将每个单体逐个放电到同一水平,然后进行恒流充电,以保证单体之间更准确的平衡状态。但是对于电池来说,由于个体之间的物理差异,在深度放电后很难达到完全一致的理想效果。即使放电后达到同样的效果,充电过程中也会出现新的不平衡现象。
 
3.锂电池组中单个电池的定时、排序、单独检测甚至充电。在对锂电池充电时,可以保证电池中的每一块锂电池不被充电或放电,从而保证锂电池中的每一块电池处于正常工作状态。
 
4. 采用分时原理对开关元件进行控制和切换,使额外的电流以相对较低的电压流入电池,达到均衡充电的目的。这种方法效率更高,但控制更复杂。
 
5. 以各电池的电压参数为平衡对象,使各电池的电压恢复相同。在平衡充电时,电容器通过控制开关交替连接两个相邻电池,接收来自高压电池的充电,并向低压电池放电,直到两个电池的电压一致。这种平衡方法可以解决电池电压不平衡的问题,但主要用于电池电量较少的情况。
 
6. 整个系统由单片机控制,单个电池有独立的模块组。根据设定程序,模块分别对单个电池进行充电管理,并实现自动充电