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锂电池组保护板均衡充电原理,锂电池组均衡充电电路分为哪几类
锂电池组保护板均衡充电原理,锂电池组均衡充电电路分为哪几类
  • 发布时间:2020-03-19 16:30

锂电池组保护板均衡充电原理,锂电池组均衡充电电路分为哪几类

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锂电池组保护板均衡充电原理,锂电池组均衡充电电路分为哪几类?常用的均衡充电技术包括恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、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,否则使用过程中会影响整组锂电池的性能和寿命。
 
 
锂电池组保护板均衡充电原理
当锂电池组充电时,锂电池组保护板外接电源正负极分别接电池组正负极BAT+和BAT-两端,充电电流流经电池组正极BAT+、电池组中单节锂电池1~N、放电控制开关器件、充电控制开关器件、锂电池组保护板负极BAT-。
 
锂电池组保护板系统中控制电路部分单节锂电池保护芯片的充电过电压保护控制信号经光耦隔离后并联输出,为主电路中充电开关器件的导通提供栅极电压;
 
如某一节或几节锂电池在充电过程中先进入过电压保护状态,则由过电压保护信号控制并联在单节锂电池正负极两端的分流放电支路放电,同时将串接在充电回路中的对应单体锂电池断离出充电回路。
 
锂电池组保护板系统在充电保护的同时,通过保护芯片控制分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电,该方案有别于传统的在充电器端实现均衡充电的做法,降低了锂电池组充电器设计应用的成本。
 
锂电池保护板电均衡功能
1.由于电池的匹配或者外界环境影响而导致电池组中每只电池电池电压产生差异时,若串联各组之间的电池电压差异超过设置值时允许均衡电路工作,均衡在充电过程中启动,均衡电阻对相对容量最高的电池组进行放电,均衡电流为均衡吸收电流值,以此来降低电池组电压上升速度,
 
2.当串联各组电池电压差异小于设置值时时,禁止均衡电路工作,无任何均衡电。
 
锂电池组均衡充电电路分为哪几类?
针对电池组均衡充电电路拓扑的设计,国内外研究人员提出了许多种不同的电路拓扑结构。由均衡过程中电路对能量的消耗情况,可将电池组均衡充电电路分为能量耗散型和能量非耗散型两大类。
 
1、能量耗散型均衡是通过在电池组中各单体电池两端分别并联分流电阻进行放电,从而实现均衡。分流电阻放电均衡电路是最为直接的均衡技术,该技术是通过分流电阻对容量高的单体电池进行放电,直至所有单体电池容量在同一水平。
 
2、相对于能量耗散式均衡,能量非耗散式均衡电路能耗更小但相对电路结构更为复杂。
①飞渡电容发是将每一节电池并联一个电容,通过开关这个电容可以并联到本身这节电池上,也可以并联到相邻的电池。当某节电池电压过高,首先将电容与电池并联,电容电压与电池一致,然后将电容切换到相邻的电池,电容给电池放电,实现能量转移。
 
②开关电容法均衡对于由n节单体电池串联组成的动力电池组,开关电容法均衡电路需要n-1个电容元件和2n个开关器件。以单体电池B1和B2端电压不一致为例,控制过程中,存在两种状态,该电路的缺点是只能用于单体电池间的端电压均衡,同时只能实现相邻单体电池间的能量流动,因此当串联电池数目较多时,均衡时间相对较长。
 
③双层电容法均衡电路也是对开关电容法电路的一个推导与变换,区别在于该电路使用了两层开关电容来实现电池间的能量转移。相比较开关电容法均衡电路,该电路的优点是利用增加的外层开关电容,使得单体电池不仅可以和相邻的单体电池进行电压均衡,同时还可以和非相邻的单体电池均衡,因此均衡速度得以提高。
 
以上就是锂电池组保护板均衡充电原理和锂电池组均衡充电电路分类。现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能,多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU;通过和保护芯片的串行通讯来实现,加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。
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