鋰電池組均衡充電方法和原理介紹
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-11-09 12:52
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鋰電池組均衡充電方法
在鋰電池組生產(chǎn)完成存放時間比較長的情況下，由于保護(hù)板各路靜態(tài)功耗的不同和各個電芯的自放電率不同，形成整組電池各串電池的電壓不一致。均衡對鋰電池組有均衡電壓的功能，從而能達(dá)到電池組容量的滿充、滿放的功效，使電池組發(fā)揮最大的功效。
常用的鋰電池組均衡充電技術(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。成組的鋰電池租串聯(lián)充電時，應(yīng)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。
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(dá)到分流的作用。在這種模式下,當(dāng)某個電池首先達(dá)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(fù)載放電至同一水平,然后再進(jìn)行恒流充電,以此保證各個單體之間較為準(zhǔn)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(dá)到完全一致的理想效果。即使放電后達(dá)到同一效果，在充電過程中也會出現(xiàn)新的不均衡現(xiàn)象。
3、定時、定序、單獨(dú)對鋰電池組中的單體電池進(jìn)行檢測及均勻充電。在對鋰電池組進(jìn)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(yùn)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(dá)到均衡充電的目的。該方法效率比較高，但控制比較復(fù)雜。
5、以各電池的電壓參數(shù)為均衡對象，使各電池的電壓恢復(fù)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(jī)控制，單體電池都有獨(dú)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(jìn)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。
鋰電池組充電均衡原理
單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片數(shù)目依據(jù)鋰電池組電池數(shù)目確定，串聯(lián)使用，分別對所對應(yīng)單節(jié)鋰電池的充放電、過流、短路狀態(tài)進(jìn)行保護(hù)。該系統(tǒng)在充電保護(hù)的同時，通過保護(hù)芯片控制分流放電支路開關(guān)器件的通斷實(shí)現(xiàn)均衡充電，該方案有別于傳統(tǒng)的在充電器端實(shí)現(xiàn)均衡充電的做法，降低了鋰電池組充電器設(shè)計(jì)應(yīng)用的成本。
鋰電池組由多只單體鋰電池串聯(lián)而成，由于單體的差異性，串聯(lián)充電時端電壓上升不一致會出現(xiàn)部分單體過充，部分單體充電不足的問題。均衡充電時所有電池并聯(lián)，常規(guī)充電和用電時串聯(lián)。均衡充電時所有電池并聯(lián)電壓相等，實(shí)現(xiàn)了各個電池的強(qiáng)制均衡。
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