动力锂电池组充电管理电路设计方案

作者:亚博全站APP登录发布时间:2021-12-11 10:06

本文摘要:随着国际原油价格上涨,各种新型能源的研究沦为公众注目的焦点。电能作为动力能源早已在各种车辆上获得广泛应用。 锂电池以具备较高的能量质量比和能量体积比,无记忆效应,可反复电池次数多,使用寿命较长等优点沦为动力电能的选用。 作为一种新型动力技术,锂电池在用于中必需串联才能超过用于电压的市场需求,单体性能的参差不齐并不仅有缘于电池生产技术问题,即使每只电池出厂时电压,内阻完全一致,用于一段时间以后,也不会产生差异,这使得解决问题动力电池电池技术问题沦为迫切需要解决问题的技术问题。

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随着国际原油价格上涨,各种新型能源的研究沦为公众注目的焦点。电能作为动力能源早已在各种车辆上获得广泛应用。

锂电池以具备较高的能量质量比和能量体积比,无记忆效应,可反复电池次数多,使用寿命较长等优点沦为动力电能的选用。  作为一种新型动力技术,锂电池在用于中必需串联才能超过用于电压的市场需求,单体性能的参差不齐并不仅有缘于电池生产技术问题,即使每只电池出厂时电压,内阻完全一致,用于一段时间以后,也不会产生差异,这使得解决问题动力电池电池技术问题沦为迫切需要解决问题的技术问题。本设计在充分考虑工业成本掌控和稳定性拒绝的基础上,使用能耗型部分分流法对动力锂电池电池展开平衡管理,提高了电池组电池的不平衡性,提升了工作性能。

  1锂电池组电池方案自由选择  1.1单节锂电池电池拒绝  对单节锂离子电池的电池拒绝(GB/T18287-2000)首先是恒流电池,即电流一定,而电池电压随着电池过程逐步增高,当电池端电压超过4.2V(4.1V),改恒流电池为恒压电池,即电压一定,电流根据电芯的饱和状态程度,随着电池过程的之后逐步增大,当增大到10mA时,指出电池中止,电池曲线如图1右图。图1锂电池电池曲线  1.2锂电池组电池特性  在动力电池组中由于各单体电池之间不存在不一致性。

倒数的充放电循环造成的差异,将使某些单体电池的容量加快波动,串联电池组的容量是由单体电池的大于容量要求的,因此这些差异将使电池组的使用寿命延长。导致这种不均衡的主要原因有:  ●电池制作过程中,由于工艺等原因,同出厂电池的容量、内阻等不存在差异;  ●电池自放电亲率的有所不同,经长时间累积,导致电池容量的差异;  ●电池用于过程中,用于环境如温度、电路板的差异,造成电池容量的不均衡。  1.3电池方案自由选择  为了增大不平衡性对锂电池组的影响,在电池过程中,要用于平衡电路。  目前对于锂电池组展开平衡管理的方案主要有2种,能耗型和期望型。

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能耗型是指给各个单体电池获取并联支路,将电压过低的单体电池通过分流移往电能超过平衡目的。期望型是指通过能量转换器将单体之间的偏差能量馈送返电池组或电池组中的某些单体。  理论上,当忽视切换效率时,期望不消耗能量,可实现动态平衡。

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但由于期望型设计掌控方法简单,生产成本较高,本充电器使用能耗型设计。  能耗型按能量电路处理方式又可以分成断流和分流。断流所指在监控单体电压变化的基础上,符合一定条件时把单体电池的电池电路插入,充电电流几乎通过旁路电阻。通过机械触点或电力电子部件构成的电源矩阵,动态转变电池组内单体之间的连接结构。

而分流并大大进工作电路,而是给每只电池减少一个旁路电阻,当某单体电池低于组内其他电池时,将充电电流的全部或一部分引入旁路电阻。从而构建对各个单体电池的平衡电池。由于动力锂电池组功率较小,在综合考虑到电池效率,热管理等方面因素之后,我们用于部分分流法为充电器的设计方案。

  2系统设计及分析  2.1系统整体结构  如图2系统框图右图,工频交流电通过开关电源转化成为18V/5A的直流电输入给降压电路,降压电路根据CPU的掌控信号为电池组电池获取一定的充电电流,电压监控电路将电池的动态电压情况对系统给CPU,CPU通过降压电路构建对电池组整体电池电压、电流的掌控。通过平衡电路构建各个单体电池电池速率调整,以确保整个电池组电池的一致性。


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