鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1436次 | 2021年02月14日
簡(jiǎn)述鋰離子電池組均衡充電的方法
常用的均衡充電技術(shù)包括恒定分流電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、平均電池電壓均衡充電、開關(guān)電容均衡充電、降壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。成組的鋰離子電池串聯(lián)充電時(shí),應(yīng)保證每節(jié)電池均衡充電,否則使用過程中會(huì)影響整組電池的性能和壽命。而現(xiàn)有的單節(jié)鋰離子電池保護(hù)芯片均不含均衡充電控制功能,多節(jié)鋰離子電池保護(hù)芯片均衡充電控制功能要外接CPU;通過和保護(hù)芯片的串行通訊(如I2C總線)來實(shí)現(xiàn),加大了保護(hù)電路的復(fù)雜程度和設(shè)計(jì)難度、降低了系統(tǒng)的效率和可靠性、新增了功耗。
針對(duì)動(dòng)力鋰離子電池成組使用,各節(jié)鋰離子電池均要求充電過電壓、放電欠電壓、過流、短路的保護(hù),充電過程中要實(shí)現(xiàn)整組電池均衡充電的問題,介紹了一種采用單節(jié)鋰離子電池保護(hù)芯片對(duì)任意串聯(lián)數(shù)的成組鋰離子電池進(jìn)行保護(hù)的含均衡充電功能的電池組保護(hù)板的設(shè)計(jì)方法。仿真結(jié)果和工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用證明,該保護(hù)板保護(hù)功能完善,工作穩(wěn)定,性價(jià)比高,均衡充電誤差小于50mV。
1、在鋰離子電池組的各單體電池上附加一個(gè)并聯(lián)均衡電路,以達(dá)到分流的用途。在這種模式下,當(dāng)某個(gè)電池首先達(dá)到滿充時(shí),均衡裝置能阻止其過充并將多余的能量轉(zhuǎn)化成熱能,繼續(xù)對(duì)未充滿的電池充電。該方法簡(jiǎn)單,但會(huì)帶來能量的損耗,不適合快充系統(tǒng)。
2、在充電前對(duì)每個(gè)單體逐一通過同一負(fù)載放電至同一水平,然后再進(jìn)行恒流充電,以此保證各個(gè)單體之間較為準(zhǔn)確的均衡狀態(tài)。但對(duì)蓄電池組,由于個(gè)體間的物理差異,各單體深度放電后難以達(dá)到完全一致的理想效果。即使放電后達(dá)到同一效果,在充電過程中也會(huì)出現(xiàn)新的不均衡現(xiàn)象。
3、按時(shí)、定序、單獨(dú)對(duì)鋰離子電池組中的單體電池進(jìn)行檢測(cè)及均勻充電。在對(duì)鋰離子電池組進(jìn)行充電時(shí),能保證電池組中的每一個(gè)鋰離子電池不會(huì)發(fā)生過充電或過放電的情況,因而就保證了鋰離子電池組中的每個(gè)電池均處于正常的工作狀態(tài)。
4、運(yùn)用分時(shí)原理,通過開關(guān)組件的控制和切換,使額外的電流流入電壓相對(duì)較低的電池中以達(dá)到均衡充電的目的。方法效率比較高,但控制比較復(fù)雜。
5、以各電池的電壓參數(shù)為均衡對(duì)象,使各電池的電壓恢復(fù)一致。均衡充電時(shí),電容通過控制開關(guān)交替地與相鄰的兩個(gè)電池連接,接受高電壓電池的充電,再向低電壓電池放電,直到兩電池的電壓趨于一致。