關(guān)于常見的兩種鋰離子電池組的充電方法解析
隨著社會的快速發(fā)展,我們的鋰離子電池也在快速發(fā)展,那么你知道鋰離子電池的詳細資料解析嗎?接下來讓小編帶領(lǐng)大家來詳細地了解有關(guān)的知識。鋰離子電池由于工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、無記憶效應(yīng)、無污染、自放電小、循環(huán)壽命長,是一種理想電源。在實際使用中,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。目前,鋰離子電池組已經(jīng)廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、電動自行車和備用電源等多種領(lǐng)域。
因此如何在充電時將鋰離子電池組使用好顯得尤為關(guān)鍵,現(xiàn)將鋰離子電池組常用的幾種充電方法以及本人認為的最適合的充電方法試述如下:
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(jié)構(gòu)簡單,成本低廉且易于實現(xiàn)。但是,由于單節(jié)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)對鋰離子電池組進行串聯(lián)充電時,容量最小的單節(jié)鋰離子電池電池組中的電池將先充滿電,此時,其他電池還沒有充滿電,如果繼續(xù)串聯(lián)充電,充滿電的單節(jié)鋰離子電池可能會過充電。
鋰離子電池的過度充電將嚴重損害電池的性能,甚至可能引起爆炸,從而造成人身傷害。因此,為了防止單個鋰離子電池過度充電,通常為鋰離子電池組配備電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,縮寫為BMS),每個單個鋰離子電池都通過電池管理系統(tǒng)進行過度充電來保護。 串聯(lián)充電時,如果單個鋰離子電池的電壓達到過充電保護電壓,電池管理系統(tǒng)將切斷整個串聯(lián)充電電路并停止充電,以防止單個電池過充電,從而導(dǎo)致其他電池充電。鋰離子電池?zé)o法充滿電。
經(jīng)過多年的發(fā)展,磷酸鐵鋰動力鋰電池由于具有較高的安全性和良好的循環(huán)性能,已基本滿足了電動汽車尤其是純電動汽車的要求。該工藝基本上可用于批量生產(chǎn)。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。另外,盡管某些電池管理系統(tǒng)具有均衡功能,但由于成本,散熱,可靠性等方面的考慮,電池管理系統(tǒng)的均衡電流通常比串聯(lián)充電的電流小得多,因此均衡效果不是很好。很明顯,它將出現(xiàn)。一些單節(jié)電池未充滿電,這對于需要大電流充電的鋰離子電池組尤其明顯,例如電動汽車的鋰離子電池組。
2電池管理系統(tǒng)和充電機協(xié)調(diào)配合串聯(lián)充電
電池管理系統(tǒng)是最全面了解電池性能和狀態(tài)的設(shè)備。因此,通過在電池管理系統(tǒng)與充電器之間建立連接,充電器可以實時了解電池信息,從而更有效地解決了電池充電時間。
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;在充電過程中,電池管理系統(tǒng)和充電器通過通訊線連接,實現(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)實時傳送給充電器,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)計電流容量時,將根據(jù)設(shè)計的最大輸出電流對充電器進行充電;當(dāng)電池電壓和溫度超過限值時,電池管理系統(tǒng)可以實時檢測并及時通知充電。當(dāng)充電電流大于最大允許充電電流時,充電器開始遵循最大允許充電電流,有效防止電池過度充電,達到延長電池壽命的目的。一旦在充電過程中發(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行,從而防止事故發(fā)生并確保充電的安全性。