隨著(zhù)全球多樣化的發(fā)展,我們的生活也在不斷變化著(zhù),包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品,那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成,比如鋰離子電池組。鋰離子電池由于工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、無(wú)記憶效應、無(wú)污染、自放電小、循環(huán)壽命長(cháng),是一種理想電源。在實(shí)際使用中,為了獲得更高的放電電壓,一般將至少兩只單體鋰離子電池串聯(lián)組成鋰離子電池組使用。下面介紹幾種鋰離子電池組常用的充電方法:
1.普通的串聯(lián)充電
目前,鋰離子電池組的充電一般采用串聯(lián)充電,這很重要,因為該串聯(lián)充電方法結構簡(jiǎn)單,成本低廉且易于實(shí)現。然而,由于單個(gè)鋰離子電池之間的容量,內阻,衰減特性,自放電等性能的差異,當對鋰離子電池組進(jìn)行串聯(lián)充電時(shí),電池組中容量最小的單個(gè)鋰離子電池會(huì )首先要充滿(mǎn)電,這時(shí)其他電池還沒(méi)有充滿(mǎn)電,如果繼續串聯(lián)充電,充滿(mǎn)電的單節鋰離子電池可能會(huì )過(guò)充電。
鋰離子電池的過(guò)度充電將嚴重損害電池的性能,甚至可能引起爆炸而造成人身傷害。因此,為了防止單個(gè)鋰離子電池過(guò)度充電,通常為鋰離子電池組配備電池管理系統(BatteryManagementSystem,縮寫(xiě)為BMS),每個(gè)單個(gè)鋰離子電池都通過(guò)電池管理系統進(jìn)行過(guò)度充電來(lái)保護。串聯(lián)充電時(shí),如果單個(gè)鋰離子電池的電壓達到過(guò)充電保護電壓,電池管理系統將切斷整個(gè)串聯(lián)充電電路并停止充電,以防止單個(gè)電池過(guò)充電,從而導致其他電池充電。鋰離子電池無(wú)法充滿(mǎn)電。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池由于具有較高的安全性和良好的循環(huán)性能,已基本滿(mǎn)足了電動(dòng)汽車(chē)尤其是純電動(dòng)汽車(chē)的要求。該工藝基本上可用于批量生產(chǎn)條件。但是,磷酸鐵鋰電池的性能與其他鋰離子電池不同,特別是其電壓特性與錳酸鋰電池和氧化鈷鋰電池不同。

2.電池管理系統和充電機協(xié)調配合串聯(lián)充電
電池管理系統和充電器協(xié)調充電模式的原理是:電池管理系統監視電池的當前狀態(tài)(例如溫度,單節電池電壓,電池工作電流,一致性和溫度上升等)。并使用這些參數估算當前電池的最大允許充電電流;在充電過(guò)程中,電池管理系統和充電器通過(guò)通訊線(xiàn)連接,實(shí)現數據共享。電池管理系統將總電壓,最大單電池電壓,最大溫度,溫度升高,最大允許充電電壓,最大允許單電池電壓和最大允許充電電流等參數實(shí)時(shí)傳輸給充電器,充電器可以根據連接至電池管理系統提供的信息會(huì )更改其自身的充電策略和輸出電流。
當電池管理系統提供的最大允許充電電流高于充電器的設計電流容量時(shí),將根據設計的最大輸出電流對充電器進(jìn)行充電;當電池電壓和溫度超過(guò)極限值時(shí),電池管理系統可以實(shí)時(shí)檢測并及時(shí)通知充電。當充電電流大于最大允許充電電流時(shí),充電器開(kāi)始遵循最大允許充電電流,即有效防止電池過(guò)度充電,達到延長(cháng)電池壽命的目的。一旦在充電過(guò)程中發(fā)生故障,電池管理系統便可以將最大允許充電電流設置為0,從而迫使充電器停止運行,從而防止事故發(fā)生并確保充電的安全性。
3.并聯(lián)充電
為了解決電池組中的一些單電池的過(guò)充電和欠充電的問(wèn)題,已經(jīng)開(kāi)發(fā)了并行充電方法。但是,并行充電方法需要使用多個(gè)低電壓,大電流充電電源為每個(gè)單個(gè)電池充電。存在諸如充電電源成本高,可靠性低,充電效率低以及連接線(xiàn)直徑較粗的缺陷。
4.串聯(lián)大電流充電加小電流并聯(lián)充電
由于上述三種充電方法存在一定問(wèn)題,因此我開(kāi)發(fā)了一種最適合高壓電池組,尤其是電動(dòng)汽車(chē)電池組的充電方法,即電池管理系統和充電器要配合大電流串聯(lián)使用充電和持續充電。電壓極限電流小電流并聯(lián)充電模式。
相信通過(guò)閱讀上面的內容,大家對鋰離子電池組有了初步的了解,同時(shí)也希望大家在學(xué)習過(guò)程中,做好總結,這樣才能不斷提升自己的設計水平。 |