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锂离子电池组维护板平衡充电的基本工作原理是怎么样的
锂离子电池组维护板平衡充电的基本工作原理是怎么样的
  • 发布时间:2020-12-15 17:50

锂离子电池组维护板平衡充电的基本工作原理是怎么样的

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锂离子电池串联充电时,忽略单体电池容量差异的影响,通常先淹没内阻较小的电池。此时,相应的过压维持信号控制分流放电支路的开关设备闭合,在一次电池两端并联一个分流电阻。根据电池的PNGV等效电路模型,此时的分流支路电阻相当于先溢出的单节锂离子电池的负载。电池放电后,电池的端电压在溢出条件附近保持在非常小的范围内。假设第一节锂离子电池首先充电并进入过压维护状态,主电路和分流放电支路中的电流如图3所示。当所有单体电池都充入过压维护状态时,所有单体锂离子电池的电压在误差范围内完全相等,所有维护芯片的充电维护控制信号变低,无法为中,主电路的充电控制开关设备供应电网偏置使其关闭,主回路断开,即均衡充电结束,充电过程结束。当电池组放电时,外部负载分别与阳极和阴极BAT和BAT-分离。放电电流流经电池组中的阴极BAT-,充电控制开关设备,放电控制开关设备,单节锂离子电池N~1和电池组的阳极BAT。电流方向如图4所示。系统中控制电路中单节锂离子电池维护芯片的欠压维护、过流维护和短路维护控制信号经光耦阻断后串联输出,为中,主电路;放电开关设备的导通供应电网电压,一旦电池组在中,放电过程中遇到单节锂离子电池欠压、过流、短路等特殊情况单节锂离子电池相应的放电维持控制信号变低,无法为中主电路,的放电控制开关设备供应电网偏置,从而关闭并断开主回路,从而完成放电应用过程。


锂离子电池一般选择恒流-恒压(TAPER)充电控制。恒压充电时,充电电流呈指数下降。中系统充放电主回路开关设备可根据外部电路要求的满意的最大工作电流和工作电压来选择。


控制电路的单节锂离子电池维护芯片可以根据待维护的单节锂离子电池的电压等级和维护延迟时间进行选择。


根据锂离子电池充电器的充电电压和锂离子电池的参数及放电电流,可以计算出两端并联的单个电池的放电支路电阻。均衡电流要选择合理,假如太小,均衡效果不明显;假如过大,系统能量损失大,平衡功率低,对锂离子电池的热处理要求高。一般可以规划电流在50-100毫安之间。


分流放电支路电阻可由功率电阻或电阻网络完成。在这里,选择电阻网络来结束分流放电支路电阻是合理的,可以有效消除电阻误差的影响,此外,还可以降低热功耗。


根据平衡充电维护板电路运行的基本原理,在Matlab/Simulink环境下建立了系统仿真模型,模拟了中维护板在锂离子电池组充放电过程中的运行状态,验证了规划方法的可行性。为了简单起见,给出了只有两个锂离子电池串联的锂离子电池组的仿真模型


中型号用受控电压源代替了单节锂离子电池,模拟了电池的充电和放电状态。电阻Rs为串联电池的总内阻,RL为负载电阻,Rd为并联放电支路电阻。单节锂离子电池维修芯片S28241封装为一个子系统,使得整个模型更加简洁。


维修芯片子系统模型通过逻辑运算模块、符号功能模块、一维查找表模块、集成模块、延迟模块、开关模块和数学运算模块模拟维修动作的时序和逻辑。由于仿真环境与实际电路存在一定的差异,仿真中不要滤波和强、弱电闭锁,简单的剩余模块导致仿真时间过长。因此,在中,的实际仿真过程中,去掉了滤波、光耦阻塞、电平调度等电路,将原计划用于大电流分流的电阻网络改为单电阻,降低了仿真系统的杂波。在建立完整的系统仿真模型时,要注意的是,不同模块的输入输出数据和信号类型可能存在差异,必须正确安排模块的连接顺序,必要时必须转换数据类型。中模型使用伏打仿真模型中中控制电压源的给定信号在波形大体一致的前提下可能会有微小的差异,以此来表示单个电池充放电的差异。图6为中单体电池电压检测的仿真结果,可以看出,在电支路采用均匀充电的方法,电路可以正常工作。


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