为什么需要锂电池管理系统?
来源:宝鄂实业
2020-01-26 14:47
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锂电池因为其作业电压高、体积小、质量轻、能量密度大、无回忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等众多长处而被广泛运用在长时间待机的长途监控外表上。与镍氢电池相比,锂离子电池轻30%-40%,能量比却高60% 。然而锂电池也有严重的缺点,总结来说有以下两个方面:
(1) 安全性
锂电池存在安全性差,时有发生爆炸等缺点。尤其是钴酸锂为正极资料的锂电池不能大电流放电,安全性较差。此外,几乎一切种类的锂电池过度充电或过度放电都会引起电芯不可逆转的损害。锂电池对温度也极为灵敏:如果在温度过高的状况下运用,或许引起电解液分化、燃烧甚至爆炸;温度过低将导致锂电池的各项功能显着恶化,影响设备的正常运用。
因为电池制作工艺的限制,每个电池单元的内阻、容量等均会存在差异。当多个电池单元串联运用时,会引起各个电芯的充放电速率不一致,这导致了电池容量的利用率低下。鉴于此,锂电池在实际运用过程中一般需求专门的保护体系来监控电池的健康状况,从而办理锂电池的运用过程。图1显现了电解液分化后的锂电池。
(2)可保护性
锂电池低温下容量衰减和电量无法精确猜测使得设备的可保护性较差。长时间在线的外表需求定期更换电池,而长途监控设备作业站点分散,各个站点之间路途遥远,因而更换电池作业量巨大,成本高昂。为了减小保护的作业量,下降保护成本,需求电池办理体系具有精确的电荷状况估算功能以精确把握电池的电荷状况,更有目的地进行电池更换作业;同时还需求电池办理体系具有较低的本身功耗,以下降保护频率,延伸电池的运用寿命。因而对长时间继续供电的长途监控外表,合理地设计电池办理体系对设备的保护有着非常重要的意义。
然而,长途监控外表的作业特色和锂电池的固有的特性使得研究出满意此类应用要求的电池办理体系变得适当困难。主要有以下几个因素:首先从长途丈量外表的作业特色来讲,为了下降功耗,长途丈量外表一般会周期性的进行休眠和唤醒,它的作业电流是动态改变的,唤醒阶段的作业电流远高于休眠状况,但唤醒阶段的作业时间却远小于休眠阶段;
其次,锂电池的放电曲线十分平缓,主要电量都集中于3.6V电压以上,而随后,跟着电压的进一步下降,电池电量开始急剧下降,长途外表设备无法依据电池电压发出低电量报警;最终,锂电池的自放电率随温度的动摇改变很大,对作业在野外的外表设备来说,温度条件十分极点,进一步加大了电池电量猜测难度。现有的电池办理体系难以适应这些功能和功能要求,本课题正是根据上述布景而提出的。