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鋰電池組充電特性
在動(dòng)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(zhǎng)時(shí)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(duì)鋰電池組的影響,在充電過程中,要使用均衡電路。
目前對(duì)于鋰電池組進(jìn)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(gè)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(dá)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(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)。
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(shí)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(jī)械觸點(diǎn)或電力電子部件組成的開關(guān)矩陣,動(dòng)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(gè)旁路電阻,當(dāng)某單體電池高于組內(nèi)其他電池時(shí),將充電電流的全部或一部分導(dǎo)入旁路電阻。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)單體電池的均衡充電。 由于動(dòng)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(jì)方案。
鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負(fù)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)特性非常活潑,使得鋰金屬的加工、保存、使用,對(duì)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?yàn)椴徽_的充電方法會(huì)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。