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        串聯鋰電池均衡充電方法

        [ 串聯鋰電池均衡充電方法的瀏覽量:18638次,文章來源:http://www.luxuryjetplanes.com,作者:PACK鋰電池之家 ]

        串聯鋰電池是電池PACK組裝過程中的一種常見現象,本文詳細介紹串聯鋰電池保護電路圖,串聯鋰電池均衡充電方法,串聯鋰電池均衡ic,鋰電池可以并聯嗎?串聯鋰電池和并聯的區別有那些等一系列串聯鋰電池問題。

        一、串聯鋰電池均衡原理:

        1、串聯鋰電池在電動汽車中為汽車提供動力的大功率鋰電池組,為了保證整個電池組的容量,對電池進行均衡管理是必要的。

        2、串聯鋰電池市場上各種各樣的電池管理IC都提供了電壓均衡管理功能,用戶只需外接部分元器件就可以實現,但是遺憾的是,大多數電池管理IC采用的都是用電阻分流/耗電的方式來實現各個電池間的平衡。這種方式在小功率的電池組,比如筆記本,手持設備,或者電動自行車用電池都是可以接受的。但是對于上百安時的電池,將電量白白消耗掉實在是浪費,而且對于宣傳“環保/節能”的電動汽車來講,多少也有點說不過去。

        3、串聯鋰電池在鉛酸電池時代,對于電池組的均衡已經出現了各種各樣的方式。下面主要是針對鋰電池組,介紹幾種可行的均衡方式。

        4、串聯鋰電池電阻分流、耗能:這種方式是市面上最常見,也是最簡單的方式。在09年的電動自行車展上展出的鋰電池組用的保護板,也包括電動汽車用的保護板,它們的均衡方式都是用電阻實現的。原因也很簡單:容易實現,沒有更好的辦法。其實也是成本最低的方式。

        串聯鋰電池電路圖如下:

        串聯鋰電池電路均衡原理圖

        4、串聯鋰電池電路原理非常簡單,控制器會實時監測各節電池的電壓,如果發現某一節電壓過高,并且達到了均衡開啟的條件,該電池對應的開關就會打開,這時該電池對應的電阻上就會有電流流過。如果當時蘇州鋰電池PACK廠家將這個電池進行充電,那么流過電池的電流就會減少,該電池充電速度減慢,最終跟其它電池的電壓相同;如果當時是在放電或者閑置,那么該電池的電量會在對應的電阻上消耗掉,最終電壓下降,達到與其它電池相同的水平。當然了,均衡條件可以自己設定,也可以設定只在充電時執行均衡功能。

        二、串聯鋰電池的優點有那些?

        1、串聯鋰電池的最大的優點是:成本低,結構簡單,容易實現。

        2、串聯鋰電池對于沒有研發能力的小公司,這也是現存唯一的方式。

        3、串聯鋰電池的缺點也是同樣明顯:浪費能量,發熱,而且均衡效率低,因為靠電阻消耗能量畢竟需要時間,在大功率電池組的情況下,這一點也不得不考慮。實際上,現在很多大公司做電動噴霧器鋰電池組都會用到串聯鋰電池的方法,但是像一些國際類的公司已經實現了更高級的均衡方式,使得能量使用效率更高,均衡速度更快的方式。

        三、串聯鋰電池均衡充電方法:

        1、串聯鋰電池現在應用最廣泛最簡單的鋰離子電池均衡方法,當然其它各種均衡方法也一直存在,只不過因為大容量鋰電池一直沒有推廣,而且很多廠家沒有實力來產品化這些技術,所以鋰電市場上很少見,幸運的是,PACK電池廠家已經將其中一種主動平衡方式集成到專用IC中,雖然使用CPU也可以實現,但是軟件的可靠性畢竟不如硬件,而且這樣產品化就變得簡單了。

        串聯鋰電池均衡充電方法示意圖

        2、當V3高于V2時,P3S端連接的IC管腳輸出PWM。在PWM OFF時,Q1導通,V3通過Q1與電感構成回路(如圖紅線所示)。消耗V3的電力,這時電感內電流上升,能量儲存在電感內。在PWM ON時,Q1截止,此時V2通過Q2內的二極管與電感湊成續流回路(如圖藍線所示)。此時儲存在電感內的電流下降,能量轉移至V2。至此,能量由V3轉移至V2的過程完成,知道兩者電壓相等時PWM關閉。

        3、串聯鋰電池對于PWM頻率,占空比,電感容量的選擇,三者是相互關聯的。Ti的IC推薦頻率是200kHz,這樣可以減小電感,從而降低成本。

        串聯鋰電池均衡波形示意圖

        4、串聯鋰電池需要的PWM數量是2×(n-1),n是電池數量。相對還是比較多的。而且能量轉移只能從一節電池轉移到與它相鄰的電池。如果電池數量多的話,控制算法還是相當復雜的,那么關鍵問題只是成本而已。

        5、串聯鋰電池如果使用bq78PL114+BQ76PL102,最多可以管理8節電池。如果電動汽車需要80節,那么需要10個這樣的電池組分別管理,這樣的話,成本又增加了。所以這款IC應該是針對手持設備鋰電池包,12.8V鋰電池組,或者筆記本電池,或者電動自行車電池比較合適。

        四、串聯鋰電池和并聯鋰電池的區別有那些?

        1、串聯鋰電池它的電壓是每個子電池電壓的總和,輸出的功率(也即串聯后的電量)與單個電池最弱的容量相關。

        2、并聯電池的電壓是每個子電池電壓的最大值,輸出的電量是電池組最弱子電池的N倍(N為子電池的數量)。

        電池之家PACK電池網做的帶均衡的鋰電池包

        3、因為不論串聯,還是并聯電池組的輸出電量都與電池組中的最些弱電池有關,所以要求電池組中要選用新舊程度和性能近可能相同的子電池,不然河南電池PACK廠做的電池組中的性能好的(或新的)子電池就要對弱的子電池做功,從而減少了整個電池組的效能,也不利最好子電池的壽命。

        查看網站地圖,了解更多相關的串聯鋰電池保護電路圖。

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