锂电池维护板均衡原理:
锂电池维护板均衡原理常用的均衡充电技能包含恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、均匀电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。成组的锂电池串联充电时,应保证每节电池均衡充电,不然运用过程中会影响整组电池的功用和寿数。而现有的单节锂电池维护芯片均不含均衡充电控制功用,多节锂电池维护芯片均衡充电控制功用需求外接CPU;经过和维护芯片的串行通讯(如I2C总线)来完成,加大了维护电路的复杂程度和设计难度、降低了体系的功率和可靠性、添加了功耗。
锂电池维护板均衡原理依据运用的需求,在改动维护芯片型号和串联数,电路中开关器件和能耗元件的功率等级之后,可对任意结构和电压等级的动力锂电池组完成维护和均充。
锂电池作为一种电储量比较大的电池,运用于各种机房、通信基站、数据中心等领域上。锂电池维护板有维护电池,避免电池过充的功用。
锂电池维护板被迫均衡和自动均衡:
电池自身还有可用容量,却因为电池之间不均衡以及为维护电池设置的安全电压的约束导致电池体系无法继续发挥应有的功用。别的,电池在车上的运用寿数比车辆自身的寿数短,即便车辆还没有抵达作废年限,却要为满意动力功用而替换电池。可是,替换电池的本钱又相当高,因而这在很大程度上限制了电动汽车的开展。
形成电池不均衡最主要的原因是温度。一般情况下,锂离子电池的运用环境温度高于其最佳温度10℃时,锂离子电池的寿数会降低一半。因为车载电池体系的串联数量非常多,一般在88~100串联之间、其容量一般在20~60?kWh,每串电池装载的方位不同而会产生温度差。即便在同一个电池箱内,也会因为方位和电池受热不同呈现温度差,而这个温度差会对电池寿数产生重大负面影响,使电池呈现不均衡,使得续航里程下降、循环寿数缩短。正是因为这些问题,导致整个电池体系的容量无法彻底运用,形成电池体系丢失,而减缓这样的体系丢失也就会大大延伸电池体系的运用寿数。
锂电池维护板的均衡功用
图1电池体系丢失与均衡作用
如图1所示,电池体系初期容量是100%,在运用的过程中电池会因为各种原因(主要是温度)逐步衰减,这是锂电池的特性。这部分的衰减无法经过均衡拯救。而形成体系容量下降的最主要的原因是电池容量不均衡导致的体系丢失。体系丢失并不是一切电池容量减少,而是指电池体系因为不均衡形成有容量也无法运用。
一般情况下,电池容量下降至70%~80%的时分会替换电池以坚持续航里程,电池容量坚持在70%以上的时间越长,电动汽车的本钱也就越低。在没有均衡和一般的被迫均衡技能下,电池体系的容量不到3年(每天一次满充溢放)就会下降至70%以下。做得较好的被迫均衡能够将电池容量牵强维持在70%。与此形成鲜明对比的是,做得较好的自动均衡能够将体系丢失降到最低度。这样的自动均衡能够有用地降低因容量不均衡导致的体系丢失,从而延伸电池体系的运用寿数,推迟电池体系的替换时期,同时添加续航里程。被迫均衡与自动均衡
在电池体系中担任重要角色的锂电池维护板作为延伸电池寿数的有用手段,逐步得到我们的重视,其间,起到关键作用的锂电池维护板均衡体系也引起了广泛关注。现在市场上均衡多串联的电池体系有传统的被迫均衡和自动均衡两种办法。
1.被迫均衡
被迫均衡一般经过电阻放电的办法,对电压较高的电池进行放电,以热量方式开释电量,为其他电池争夺更多充电时间。这样整个体系的电量受制于容量最少的电池。充电过程中,锂电池一般有一个充电上限维护电压值,当某一串电池达到此电压值后,锂电池维护板会堵截充电回路,停止充电。假如充电时的电压超过这个数值,也便是俗称的“过充”,锂电池就有可能焚烧或者爆破。因而,锂电池维护板一般都具有过充维护功用,避免电池过充。
锂电池维护板的均衡功用
图2电池维护形成体系丢失的原因
锂电池维护板的均衡功用
图3被迫均衡充电时作业原理
如图2所示,充电过程中2号电池先被充电至维护电压值,触发锂电池维护板的维护机制,停止电池体系的充电,这样直接导致1号、3号电池无法充溢。整个体系的满充电量受限于2号电池,这便是体系丢失。为了添加电池体系的电量,锂电池维护板会在充电时均衡电池。如图3所示,均衡发动后,锂电池维护板会对2号电池进行放电,推迟其达到维护电压值的时间,这样1号、3号电池的充电时间也相应延伸,从而提升整个电池体系的电量。可是,2号电池放电电量100%被转换成热量开释,形成了很大的糟蹋(2号电池的散热是体系的丢失,也是电量的糟蹋)。
锂电池维护板的均衡功用
图4被迫均衡放电时无法均衡
如图4所示,除了过充对电池会有严重影响外,过放也会形成电池严重损坏。同样,锂电池维护板具有过放维护功用。放电时,2号电池的电压抵达放电维护值时,触发锂电池维护板的维护机制,停止体系放电,直接导致1号、3号电池的电池余量无法被彻底运用,均衡发动后会改善体系过放。
被迫均衡的长处是本钱低和电路设计简略;而缺点为是以最低电池残余量为基准进行均衡,无法添加残量少的电池的容量,及均衡电量100%以热量方式被糟蹋。
2.自动均衡
自动均衡是以电量搬运的办法进行均衡,功率高,丢失小。不同厂家的办法不同,均衡电流也从1~10?A不等。现在市场上呈现的许多自动均衡技能不成熟,导致电池过放,加快电池衰减的情况时有发生。市场上的自动均衡大多选用变压原理,依托于芯片厂家贵重的芯片。并且此办法除了均衡芯片外,还需求贵重的变压器等周边零部件,体积较大,本钱较高。
锂电池维护板的均衡功用
图5变压办法自动均衡原理
如图5所示,每6串电池为一组,取6串电池的总电量搬运给容量小的电池。电感式自动均衡以物理转换为基础,集成了电源开关和微型电感,选用双向均衡办法,经过附近或相邻电池间的电荷搬运均衡电池,并且不论电池处于放电、充电还是静置状态,都能够进行均衡,均衡功率高达92%。
锂电池维护板的均衡功用
图6电感式自动均衡充电时的作业原理
锂电池维护板的均衡功用
图7电感式自动均衡放电时的作业原理
其放电和充电作业原理,如图6及图7所示,2号电池将电量搬运给1号、3号电池。高效的电荷搬运,使得充电时3个电池的电压一直坚持在均衡状态下,这样一切电池都能充溢。锂电池维护板在放电时,也可均衡电池。1号、3号电池将电量搬运给2号电池,3个电池的电压一直在均衡状态下放电,这样一切电池电量都能用完。
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能量密度:125-160Wh/kg
充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
温度范围:-40℃—65℃
自耗电:≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次,
80%容量保持率;
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
符合国军标要求。