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锂电池保护板均衡功能有哪些?

2021-09-07 10:14:47

锂电池的使用要想获得更高效,使用寿命更长,就需要使用到锂电池保护板,保护板的均衡功能可以很好的协调电芯之间的功能工作效率,同时保护锂电池电芯,让电池使用寿命更长。那么锂电池保护板均衡功能有哪些呢?

目前市场上锂电池保护板均衡功能主要有被动均衡、主动均衡两种方式、飞渡电容法均衡和双层电容法均衡。

1.锂电池保护板的被动均衡

被动均衡一般通过电阻放电的方式,对电压较高的电池进行放电,以热量形式释放电量,为其他电池争取更多充电时间。这样整个系统的电量受制于容量最少的电池。充电过程中,锂离子电池一般有一个充电上限保护电压值,当某一串电池达到此电压值后,锂离子电池保护板会切断充电回路,停止充电。倘若充电时的电压超过这个数值,也就是俗称的过充,锂离子电池就有可能燃烧或者爆炸。因此,锂离子电池保护板一般都具备过充保护功能,戒备电池过充。

被动均衡的优势是成本低和电路设计简单;而缺点为是以最低电池残余量为基准进行均衡,无法新增残量少的电池的容量,及均衡电量100%以热量形式被浪费。

2.锂电池保护板的主动均衡

主动均衡是以电量转移的方式进行均衡,效率高,损失小。不同厂家的办法不同,均衡电流也从1~10?A不等。目前市场上出现的很多主动均衡技术不成熟,导致电池过放,加速电池衰减的情况时有发生。市场上的主动均衡大多采用变压原理,依托于芯片厂家昂贵的芯片。并且此方式除了均衡芯片外,还要昂贵的变压器等周边零部件,体积较大,成本较高。

3.飞渡电容法均衡

对于由n节单体电池串联组成的动力电池组,飞渡电容法拓扑结构只需要1个开关电容元件和n+5个开关器件。控制方法是:控制器将串联电池组中容量最高的单体电池和容量最低的单体电池对应的开关器件进行切换控制,以此来实现该组电池间能量的流动。然而,该方法现仅在超级电容器组的电压均衡中得以广泛应用,对于锂离子电池组的飞渡电容法均衡研究甚少。

4.双层电容法均衡

双层电容法均衡电路也是对开关电容法电路的一个推导与变换,区别在于该电路使用了两层开关电容来实现电池间的能量转移。对于由n节单体电池串联组成的动力电池组,双层电容法需要n个开关电容元件和2n个开关器件。相比较开关电容法均衡电路,该电路的优点是利用增加的外层开关电容,使得单体电池不仅可以和相邻的单体电池进行电压均衡,同时还可以和非相邻的单体电池均衡,因此均衡速度得以提高。利用电感作储能元件,目前已提出的典型均衡方法有:开关电感法、双层开关电感法等。

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