鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年12月27日
鋰電池組均衡充電管理電源設計
為了解決動力鋰電池組使用中的一致性問題,本文提出了一種均衡充電管理電路的實現方案。首先分析了單體鋰電池的特性;然后在比較各種均衡充電理論的基礎上,選擇部分分流法作為設計思路,進行具體電路設計。多次鋰電池組充放電實驗表明,該均衡充電管理電路能有效改善電池組充電的一致性,提高電池組工作性能,延長使用壽命。
隨著國際原油價格飛漲,各種新型能源的研究成為公眾關注的焦點。電能作為動力能源已經在各種車輛上得到廣泛應用。鋰電池以具有較高的能量質量比和能量體積比,無記憶效應,可重復充電次數多,使用壽命較長等優點成為動力電能的首選。
作為一種新型動力技術,鋰電池在使用中必須串聯才能達到使用電壓的需求,單體性能的參差不齊并不全緣于電池生產技術問題,即使每只電池出廠時電壓,內阻完全一致,使用一段時間以后,也會產生差異,這使得解決動力電池充電技術問題成為迫切需要解決的技術問題。本設計在充分考慮工業成本控制和穩定性要求的基礎上,采用能耗型部分分流法對動力鋰電池充電進行均衡管理,改善了電池組充電的不平衡性,提高了工作性能。
鋰電池組充電方案選擇
1、單節鋰電池充電要求
對單節鋰離子電池的充電要求(GB/T18287-2000)首先是恒流充電,即電流一定,而電池電壓隨著充電過程逐步升高,當電池端電壓達到4.2V(4.1V),改恒流充電為恒壓充電,即電壓一定,電流根據電芯的飽和程度,隨著充電過程的繼續逐步減小,當減小到10mA時,認為充電終止,充電曲線如圖1所示。
2、鋰電池組充電特性
在動力電池組中由于各單體電池之間存在不一致性。連續的充放電循環導致的差異,將使某些單體電池的容量加速衰減,串聯電池組的容量是由單體電池的最小容量決定的,因此這些差異將使電池組的使用壽命縮短。造成這種不平衡的主要原因有:
●電池制作過程中,由于工藝等原因,同批次電池的容量、內阻等存在差異;
●電池自放電率的不同,經長時間積累,造成電池容量的差異;
●電池使用過程中,使用環境如溫度、電路板的差異,導致電池容量的不平衡。
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