電池不平衡且稍微擴大對電池容量不匹配的影響

大家好，小科來為大家解答以上問題。電池不平衡且稍微擴大對電池容量不匹配的影響這個很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、在電力系統(tǒng)設(shè)計文章《電池管理系統(tǒng)的主被動平衡》中，Stefano Zanella描述了多電池系統(tǒng)是如何失衡的。在這篇文章中，我想討論如果發(fā)生電池不平衡且稍微擴大對電池容量不匹配的影響事件，電池將如何變得不可用。我將重點介紹汽車鋰離子電池，但一般來說，這些原則適用于所有電池。

2、多電池通常被構(gòu)造成串聯(lián)或并聯(lián)電池陣列。串聯(lián)過多的電池會導(dǎo)致電池組電壓更高，而并聯(lián)過多的電池會導(dǎo)致電池總?cè)萘扛?以安培小時額定值或Ahrs表示)。然后電池容量將指示并聯(lián)電池的數(shù)量，將等于并聯(lián)電池數(shù)量的電池容量乘以系統(tǒng)運行所需的電池容量。根據(jù)電池類型，汽車傾向于使用96系列鋰離子電池和24個并聯(lián)電池。例如，行駛100英里的電動汽車將需要20-30kWh的電池，這取決于車輛的重量、預(yù)期的使用模式和車輛中各種系統(tǒng)的效率。系統(tǒng)的幾個方面將決定電池電壓，包括電機的整體尺寸和類型、電纜尺寸和隔離要求。

3、多單元電池通過向電池組頂部的電池正極端子提供電流來充電。(假設(shè)電池包括n個串聯(lián)的電池)。換句話說，電池單元不是單獨充電的。如果你讀了Stefano的文章，你會知道在充電結(jié)束時，每個電池的剩余電量是不同的；而當(dāng)你反復(fù)給電池充放電(沒有平衡)時，這種差異就會增大。

4、如果你把圖1中的兩個電池想象成同一個充電容器，駕駛電動汽車將導(dǎo)致從電池中提取能量，這將耗盡這些容器。電動汽車的充電將電荷注入電池，從而填充這些容器。不是所有的電池都是一樣的，而且會不均勻。因此，較弱的電池將以稍微不同的速率充電和放電。每個電池的電壓水平將分別隨著電池的充電和放電而緩慢上升和下降。

5、讓我們從一個完整的電池開始。電池中包含的所有能量(可用能量)都可以為汽車提供動力。為了不使電池過放電(因為過放電會降低電池壽命，可能影響安全性)，當(dāng)?shù)谝还?jié)電池達到欠壓閾值(加上通常取決于保護器的安全裕度)時，必須停止放電。為了不使鋰離子電池過度充電，當(dāng)?shù)谝还?jié)電池達到過壓閾值時，必須停止充電。但是滯后的電池還沒有充滿電，電池里還會剩下一部分電量不能用于駕駛，因為第一節(jié)電池充滿電后，必須再次停止充電。

6、換句話說，在第一次充電/放電循環(huán)之后，一些能量保留在電池組中。它永遠不能用來給汽車提供動力。

7、隨著電池的反復(fù)充放電，剩余電量增加，從而減少可用電量。此外，可用功率的損失是保留功率的兩倍，因為保留功率不可用，并且等效功率不能注入另一個電池。

8、經(jīng)過足夠的充放電循環(huán)后，可用能量開始接近零。如何避免這個問題？平衡！您可以通過將多余的功率耗散到電阻器來平衡電池，從而重新獲得給電池完全充電的能力。

9、只要所有電池容量相同，就不需要在每個充電周期結(jié)束時完全平衡——，因為充電不平衡的影響是完全可逆的。我在電池電子元器件開發(fā)過程中觀察到一個案例，電池的被動平衡部分是經(jīng)過多次充放電循環(huán)才實現(xiàn)的。當(dāng)平衡系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒時，可用功率下降超過25%。然而，在平衡所有電池后，電池組可以以最小的可用能量損失充滿電。

10、您應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用和散熱考慮選擇平衡電流。例如，在24kWh系統(tǒng)(96節(jié)電池串聯(lián))中，假設(shè)電池壽命結(jié)束時充電時間差小于1%(充電時間差隨時間增加)，66Ah系統(tǒng)將需要補償660mAh。有了200毫安的平衡電流，你可以在3.3小時內(nèi)平衡系統(tǒng)，但平衡100毫安的電流需要兩倍的時間。

11、app應(yīng)用

12、#系列電池

13、TI監(jiān)控和保護組件

14、筆記本電腦/平板電腦

15、2-4

16、bq40z50-R1，bq2947

17、電動工具和園藝工具

18、3-10

19、bq76930，bq76920，bq76925

20、Ebike

21、7-16

22、bq76930、bq76940、bq76Pl455A-Q1、bq78350-R1

23、電動/混合動力/PHEV

24、60-96

25、bq76Pl455A-Q1，bq76PL536A-Q1

26、微型混合動力

27、4-6

28、bq76PL536A-Q1

29、輕度混合動力

30、12-16

31、bq76PL455A-Q1

32、eCall

33、1-2

34、bq76PL455A-Q1，EMB1428Q，EMB1499Q

35、電信、不間斷電源、ESS

36、10-16

37、bq76940，bq76PL455A-Q1，bq78350-R1

38、表1:特定應(yīng)用的監(jiān)控和保護設(shè)備

39、如果您想開始平衡電池單元，表1中的監(jiān)控和保護設(shè)備可以完美匹配您的應(yīng)用。如果您的應(yīng)用程序未包含在此表中，或者您對當(dāng)前設(shè)計有疑問，請加入德州儀器在線支持社區(qū)，找到解決方案，獲得幫助，并與TI電池專家分享知識和解決問題。

40、支票

本文到此結(jié)束，希望對大家有所幫助。