鋰電池組均衡充電方法介紹
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-03 07:16
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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。成組的鋰電池串聯(lián)充電時，應保證每節(jié)電池均衡充電，否則使用過程中會影響整組電池的性能和壽命。而現(xiàn)有的單節(jié)鋰電池保護芯片均不含均衡充電控制功能，多節(jié)鋰電池保護芯片均衡充電控制功能需要外接CPU；通過和保護芯片的串行通訊(如I2C總線)來實現(xiàn)，加大了保護電路的復雜程度和設(shè)計難度、降低了系統(tǒng)的效率和可靠性、增加了功耗。
針對動力鋰電池成組使用，各節(jié)鋰電池均要求充電過電壓、放電欠電壓、過流、短路的保護，充電過程中要實現(xiàn)整組電池均衡充電的問題，介紹了一種采用單節(jié)鋰電池保護芯片對任意串聯(lián)數(shù)的成組鋰電池進行保護的含均衡充電功能的電池組保護板的設(shè)計方案。仿真結(jié)果和工業(yè)生產(chǎn)應用證明，該保護板保護功能完善，工作穩(wěn)定，性價比高，均衡充電誤差小于50mV。
1、在鋰電池組的各單體電池上附加一個并聯(lián)均衡電路，以達到分流的作用。在這種模式下，當某個電池首先達到滿充時，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)對未充滿的電池充電。該方法簡單，但會帶來能量的損耗，不適合快充系統(tǒng)。
2、在充電前對每個單體逐一通過同一負載放電至同一水平，然后再進行恒流充電，以此保證各個單體之間較為準確的均衡狀態(tài)。但對蓄電池組，由于個體間的物理差異，各單體深度放電后難以達到完全一致的理想效果。即使放電后達到同一效果，在充電過程中也會出現(xiàn)新的不均衡現(xiàn)象。
3、定時、定序、單獨對鋰電池組中的單體電池進行檢測及均勻充電。在對鋰電池組進行充電時，能保證電池組中的每一個鋰電池不會發(fā)生過充電或過放電的情況，因而就保證了鋰電池組中的每個電池均處于正常的工作狀態(tài)。
4、運用分時原理，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較低的電池中以達到均衡充電的目的。方法效率比較高，但控制比較復雜。
5、以各電池的電壓參數(shù)為均衡對象，使各電池的電壓恢復一致。均衡充電時，電容通過控制開關(guān)交替地與相鄰的兩個電池連接，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。該種均衡方法較好的解決了鋰電池組電壓不平衡的問題，但該方法主要用在電池數(shù)量較少的場合。
6、整個系統(tǒng)由單片機控制，單體電池都有獨立的一套模塊。模塊根據(jù)設(shè)定程序，對各單體電池分別進行充電管理，充電完成后自動斷開。該方法比較簡單，但在單體電池數(shù)多時會使成本大大增加，也不利于系統(tǒng)體積的減小。
