鉅大LARGE | 點擊量:846次 | 2021年09月05日
鋰離子電池包充電特性以及均衡充電方法
鋰離子電池包充電特性
在動力鋰離子電池包中由于各單體電池之間存在不一致性。繼續(xù)的充放電循環(huán)導致的差異,將使某些單體電池的容量加速衰減,串聯(lián)電池包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包的使用壽命縮短。造成這種不平衡的緊要原由有:
●電池制作過程中,由于工藝等原由,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)長時間積累,造成電池容量的差異;
●電池使用過程中,使用環(huán)境如溫度、電路板的差異,導致電池容量的不平衡。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰離子電池包均衡充電辦法
為了減小不平衡性對鋰離子電池包的影響,在充電過程中,要使用均衡電路。
目前有關鋰離子電池包進行均衡管理的辦法緊要有2種,能耗型和回饋型。能耗型是指給各個單體電池供應并聯(lián)支路,將電壓過高的單體電池通過分流轉(zhuǎn)移電能達到均衡目的?;仞佇褪侵竿ㄟ^能量轉(zhuǎn)換器將單體之間的偏差能量饋送回電池包或電池包中的某些單體。
理論上,當忽略轉(zhuǎn)換效率時,回饋不消耗能量,可實現(xiàn)動態(tài)均衡。但由于回饋型設計控制辦法復雜,制造成本較高,本充電器采用能耗型設計。
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),在一次或繼續(xù)的幾次充放電過程中基本不發(fā)生變化,所以鋰離子電池包的均衡緊要通過調(diào)整各單體電池的SOC來實現(xiàn)。經(jīng)研究,以SOC作為均衡的參考對象,均衡對象相對固定,充足利用均衡時間,提高均衡利用率來降低均衡電流容量。
以電池的SOC為控制對象,通過對單體電池充放電的方式來縮小電池之間SOC的差別。首先要確定均衡目標,通常為了提高均衡的效率以及充足發(fā)揮充放電均衡的優(yōu)點,將該目標設定為鋰離子電池包的均勻荷電狀態(tài)值(SOC)。并同樣設置均衡控制帶(dSOC)來戒備均衡的波動,有關SOC偏高的單體進行放電均衡,反之則進行充電均衡。
常用的鋰離子電池包均衡充電技術包括恒定分流電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、均勻電池電壓均衡充電、開關電容均衡充電、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,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。