國內(nèi)現(xiàn)有鋰電池保護(hù)電路的缺點(diǎn)有哪些？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-29 14:23
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在實(shí)際應(yīng)用中，由于鋰電池之間的差異，經(jīng)過一段時間的充放電后，發(fā)現(xiàn)單個電池的上、下電壓不均勻，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的功能。針對這種情況，提出了上平衡和下平衡的概念，并對鋰電池的上、下平衡電路進(jìn)行了詳細(xì)的研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，幾種鋰電池的平衡電路規(guī)劃是正確的，為高性能混合動力系統(tǒng)的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
鎳氫電池屬于堿性電池。由于單體電壓相對較低，存在“召回效應(yīng)”，需要對大量放電進(jìn)行調(diào)度，這大大加重了電源管理系統(tǒng)的任務(wù)。其次，自放電率高(10%~15%)。
與其他電池相比,鋰離子電池具有高功率密度(800 w /公斤),高的單體電壓(統(tǒng)一電壓3.6 V),無污染、低自放電率(約3% ~ 5%),沒有“記憶效應(yīng)”等特點(diǎn),是一種野心電源電池的性能,因此廣泛用于移動電源、混合動力轎車、備用電源低壓開關(guān)設(shè)備和飛行空間蓄電池設(shè)備。
1. 我國現(xiàn)有鋰電池保護(hù)電路的不足
鋰電池的均勻電壓只有3.6V，也需要放電電流。為了提高系統(tǒng)的電流和電壓水平，在某些動態(tài)情況下，通常采用大電流大電壓的鋰電池并聯(lián)再串聯(lián)作為動力系統(tǒng)。由于鋰電池對電壓非常敏感，電池組在使用中一般需要添加一定的保護(hù)電路。
2. 改進(jìn)的鋰電池保護(hù)電路原理
均衡電路是指一個人參與硬件電路,它可以使整個電池單體之間的上限電壓或堅(jiān)持一致性較低的電壓,有效地保護(hù)電池充電電壓的上限和下限的放電電壓,從根本上降低電池的影響系統(tǒng),然后抵達(dá)進(jìn)步細(xì)胞功能,延長電池壽命。它包含兩種電路:上平衡電路和下平衡電路。
本文兩套電源系統(tǒng)是混合動力汽車的計劃:3系列鋰電池保護(hù)系統(tǒng)(最高電壓為12.75 v,均勻放電電壓為10.8 v)和10-series鋰電池保護(hù)系統(tǒng)(最高電壓為42.5 v,均勻放電電壓是36 v),放電電流分別為10和40。系統(tǒng)原理如圖1所示，即在其基本保護(hù)電路(過壓/欠壓/過溫/過流/短路保護(hù))的基礎(chǔ)上，涉及到上、下均衡電路。
2.1 TL431平衡電路
本文根據(jù)其特點(diǎn)設(shè)計了上平衡電路，如圖2所示。調(diào)節(jié)R1、R2、R3的電阻值，當(dāng)電源電壓超過設(shè)定值時，登記TL431，通過功率電阻R*能量耗散降低電池電壓，達(dá)到定點(diǎn)(均衡點(diǎn))。根據(jù)國產(chǎn)電動汽車和電動摩托車均衡電路的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，均衡點(diǎn)為4.20v時，電阻值為:R1=68k!R2 = 100k !， R3 = 4.3 k!。
