隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，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(yīng)、無(wú)污染、自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)，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?yàn)樵摯?lián)充電方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉且易于實(shí)現(xiàn)。然而，由于單個(gè)鋰離子電池之間的容量，內(nèi)阻，衰減特性，自放電等性能的差異，當(dāng)對(duì)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(xù)串聯(lián)充電，充滿(mǎn)電的單節(jié)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(yán)重?fù)p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(tǒng)(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(tǒng)進(jìn)行過(guò)度充電來(lái)保護(hù)。串聯(lián)充電時(shí)，如果單個(gè)鋰離子電池的電壓達(dá)到過(guò)充電保護(hù)電壓，電池管理系統(tǒng)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(dǎo)致其他電池充電。鋰離子電池?zé)o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(tǒng)和充電機(jī)協(xié)調(diào)配合串聯(lián)充電
電池管理系統(tǒng)和充電器協(xié)調(diào)充電模式的原理是：電池管理系統(tǒng)監(jiān)視電池的當(dāng)前狀態(tài)(例如溫度，單節(jié)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(shù)估算當(dāng)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(tǒng)和充電器通過(guò)通訊線連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。電池管理系統(tǒng)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(shù)實(shí)時(shí)傳輸給充電器，充電器可以根據(jù)連接至電池管理系統(tǒng)提供的信息會(huì)更改其自身的充電策略和輸出電流。
當(dāng)電池管理系統(tǒng)提供的最大允許充電電流高于充電器的設(shè)計(jì)電流容量時(shí)，將根據(jù)設(shè)計(jì)的最大輸出電流對(duì)充電器進(jìn)行充電;當(dāng)電池電壓和溫度超過(guò)極限值時(shí)，電池管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)并及時(shí)通知充電。當(dāng)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(dá)到延長(zhǎng)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(tǒng)便可以將最大允許充電電流設(shè)置為0，從而迫使充電器停止運(yùn)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(tǒng)和充電器要配合大電流串聯(lián)使用充電和持續(xù)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(nèi)容，大家對(duì)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(xí)過(guò)程中，做好總結(jié)，這樣才能不斷提升自己的設(shè)計(jì)水平。 |
