介紹鋰電池組均衡充電和并聯(lián)均衡充電方法
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-31 23:23
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鋰電池組均衡充電和并聯(lián)均衡充電方法。平衡是解決鋰電池單體差異的關(guān)鍵技術(shù)。在本文中，對(duì)于成組使用的動(dòng)力鋰電池，每個(gè)鋰電池都需要充電過(guò)壓、放電欠壓、過(guò)流和短路保護(hù)。在充電過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)整個(gè)電池組的均衡充電。具有平衡充電功能的電池組保護(hù)板的設(shè)計(jì)方案，可對(duì)任意系列的鋰電池進(jìn)行保護(hù)。
什么是充電余額?鋰電池平衡充電原理
均衡充電,稱為“灌裝,是均衡充電電池的特點(diǎn),是指電池的過(guò)程中,由于個(gè)體差異的電池,溫差電池終端電壓不平衡等原因,為了避免不平衡的惡化趨勢(shì),需要提高電池組的充電電壓,來(lái)激活電池充電,為了在鋰電池組中達(dá)到平衡各電池特性，延長(zhǎng)電池壽命的維護(hù)方法。
鋰電池是由幾塊鋰電池串聯(lián)而成的。由于單體的不同，當(dāng)串聯(lián)充電過(guò)程中終端電壓不一致上升時(shí)，部分單體會(huì)發(fā)生過(guò)充，部分單體會(huì)發(fā)生欠充。所有電池并聯(lián)進(jìn)行均衡充電，串聯(lián)進(jìn)行常規(guī)充電和用電。平衡充電時(shí)各電池的并聯(lián)電壓相同，實(shí)現(xiàn)了各電池的強(qiáng)制平衡。
鋰電池組。JPG
鋰電池平衡充電法
在鋰電池生產(chǎn)后儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)的情況下，由于各保護(hù)板的靜態(tài)功耗不同，各電池的自放電率也不同，導(dǎo)致各系列電池的電壓不一致。鋰電池具有平衡電壓的功能，從而可以實(shí)現(xiàn)電池容量的充分充電，充分發(fā)揮功效，使電池發(fā)揮最大功效。
常用的鋰電池平衡充電技術(shù)包括恒并聯(lián)電阻平衡充電、開(kāi)關(guān)并聯(lián)電阻平衡充電、平均電池電壓平衡充電、開(kāi)關(guān)電容平衡充電、降壓變換器平衡充電、電感平衡充電等。鋰電池串聯(lián)充電時(shí)，要保證每個(gè)電池的充電平衡，否則會(huì)影響整個(gè)電池的性能和壽命。
1. 在鋰電池的每個(gè)單體電池上附加一個(gè)并聯(lián)均衡電路，以達(dá)到分流的效果。在這種模式下，當(dāng)電池第一次充滿電時(shí)，均衡器停止過(guò)度充電，并將多余的能量轉(zhuǎn)化為熱量，繼續(xù)為未充滿的電池充電。這種方法簡(jiǎn)單，但會(huì)帶來(lái)能量損耗，不適合快速充電系統(tǒng)。
2. 通過(guò)充電前相同的負(fù)載將每個(gè)單體逐個(gè)放電到同一水平，然后進(jìn)行恒流充電，以保證單體之間更準(zhǔn)確的平衡狀態(tài)。但是對(duì)于電池來(lái)說(shuō)，由于個(gè)體之間的物理差異，在深度放電后很難達(dá)到完全一致的理想效果。即使放電后達(dá)到同樣的效果，充電過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)新的不平衡現(xiàn)象。
3.鋰電池組中單個(gè)電池的定時(shí)、排序、單獨(dú)檢測(cè)甚至充電。在對(duì)鋰電池充電時(shí)，可以保證電池中的每一塊鋰電池不被充電或放電，從而保證鋰電池中的每一塊電池處于正常工作狀態(tài)。
4. 采用分時(shí)原理對(duì)開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行控制和切換，使額外的電流以相對(duì)較低的電壓流入電池，達(dá)到均衡充電的目的。這種方法效率更高，但控制更復(fù)雜。
5. 以各電池的電壓參數(shù)為平衡對(duì)象，使各電池的電壓恢復(fù)相同。在平衡充電時(shí)，電容器通過(guò)控制開(kāi)關(guān)交替連接兩個(gè)相鄰電池，接收來(lái)自高壓電池的充電，并向低壓電池放電，直到兩個(gè)電池的電壓一致。這種平衡方法可以解決電池電壓不平衡的問(wèn)題，但主要用于電池電量較少的情況。
6. 整個(gè)系統(tǒng)由單片機(jī)控制，單個(gè)電池有獨(dú)立的模塊組。根據(jù)設(shè)定程序，模塊分別對(duì)單個(gè)電池進(jìn)行充電管理，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電
