鋰離子電池組充電特性

在動(dòng)力鋰電池組中由于各單體電池之間存在不一致性。持續(xù)的充放電循環(huán)導(dǎo)致的差異，將使某些單體電池的容量加速衰減，串聯(lián)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。造成這種不平衡的重要原因有：

●電池制作過(guò)程中，由于工藝等原因，同批次電池的容量、內(nèi)阻等存在差異；

●電池自放電率的不同，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間積累，造成電池容量的差異；

●電池使用過(guò)程中，使用環(huán)境如溫度、電路板的差異，導(dǎo)致電池容量的不平衡。

鋰離子電池組均衡充電方法

為了減小不平衡性對(duì)鋰離子電池組的影響，在充電過(guò)程中，要使用均衡電路。

目前關(guān)于鋰離子電池組進(jìn)行均衡管理的方法重要有2種，能耗型和回饋型。能耗型是指給各個(gè)單體電池供應(yīng)并聯(lián)支路，將電壓過(guò)高的單體電池通過(guò)分流轉(zhuǎn)移電能達(dá)到均衡目的。回饋型是指通過(guò)能量轉(zhuǎn)換器將單體之間的偏差能量饋送回電池組或電池組中的某些單體。

理論上，當(dāng)忽略轉(zhuǎn)換效率時(shí)，回饋不消耗能量，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)均衡。但由于回饋型設(shè)計(jì)控制方法復(fù)雜，制造成本較高，本充電器采用能耗型設(shè)計(jì)。

由于直流內(nèi)阻、極化電壓、最大可用容量為電池的特定參數(shù)，在一次或持續(xù)的幾次充放電過(guò)程中基本不發(fā)生變化，所以鋰離子電池組的均衡重要通過(guò)調(diào)整各單體電池的SOC來(lái)實(shí)現(xiàn)。經(jīng)研究，以SOC作為均衡的參考對(duì)象，均衡對(duì)象相對(duì)固定，充分利用均衡時(shí)間，提高均衡利用率來(lái)降低均衡電流容量。

以電池的SOC為控制對(duì)象，通過(guò)對(duì)單體電池充放電的方式來(lái)縮小電池之間SOC的差別。首先要確定均衡目標(biāo)，通常為了提高均衡的效率以及充分發(fā)揮充放電均衡的優(yōu)勢(shì)，將該目標(biāo)設(shè)定為鋰離子電池組的平均荷電狀態(tài)值(SOC)。并同樣設(shè)置均衡控制帶(dSOC)來(lái)防止均衡的波動(dòng)，關(guān)于SOC偏高的單體進(jìn)行放電均衡，反之則進(jìn)行充電均衡。

常用的鋰離子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(kāi)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。成組的鋰離子電池串聯(lián)充電時(shí)，應(yīng)保證每節(jié)電池均衡充電，否則使用過(guò)程中會(huì)影響整組電池的性能和壽命。