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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(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(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(dǎo)致電池容量的不平衡。
充電方案選擇
為了減小不平衡性對鋰電池組的影響,在充電過程中,要使用均衡電路。
目前對于鋰電池組進行均衡管理的方案主要有2種,能耗型和回饋型。能耗型是指給各個單體電池提供并聯(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組或電池組中的某些單體。
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(shè)計控制方法復(fù)雜,制造成本較高,本充電器采用能耗型設(shè)計。
能耗型按能量回路處理方式又可以分為斷流和分流。斷流指在監(jiān)控單體電壓變化的基礎(chǔ)上,滿足一定條件時把單體電池的充電回路斷開,充電電流完全通過旁路電阻。通過機械觸點或電力電子部件組成的開關(guān)矩陣,動態(tài)改變電池組內(nèi)單體之間的連接結(jié)構(gòu)。而分流并不斷開工作回路,而是給每只電池增加一個旁路電阻,當某單體電池高于組內(nèi)其他電池時,將充電電流的全部或一部分導(dǎo)入旁路電阻。從而實現(xiàn)對各個單體電池的均衡充電。 由于動力鋰電池組功率較大,在綜合考慮充電效率,熱管理等方面因素之后,我們使用部分分流法為充電器的設(shè)計方案。
鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負極材料,使用非水電解質(zhì)溶液的一次電池,與可充電電池鋰離子電池跟鋰離子聚合物電池是不一樣的。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?;顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。在鋰電池的正確使用方法中,鋰電池充電方法是zui重要的,因為不正確的充電方法會引發(fā)安全問題,而放電與日常保養(yǎng)影響的僅僅是鋰電池的使用壽命,鋰電池本身也是一種耗材,但是我們用正確的方法,可以延緩其衰老。