電池不平衡且稍微擴(kuò)大對(duì)電池容量不匹配的影響

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

1、在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)文章《電池管理系統(tǒng)的主被動(dòng)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(kuò)大對(duì)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(diǎn)介紹汽車(chē)鋰離子電池，但一般來(lái)說(shuō)，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(guò)多的電池會(huì)導(dǎo)致電池組電壓更高，而并聯(lián)過(guò)多的電池會(huì)導(dǎo)致電池總?cè)萘扛?以安培小時(shí)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?cái)?shù)量的電池容量乘以系統(tǒng)運(yùn)行所需的電池容量。根據(jù)電池類(lèi)型，汽車(chē)傾向于使用96系列鋰離子電池和24個(gè)并聯(lián)電池。例如，行駛100英里的電動(dòng)汽車(chē)將需要20-30kWh的電池，這取決于車(chē)輛的重量、預(yù)期的使用模式和車(chē)輛中各種系統(tǒng)的效率。系統(tǒng)的幾個(gè)方面將決定電池電壓，包括電機(jī)的整體尺寸和類(lèi)型、電纜尺寸和隔離要求。

3、多單元電池通過(guò)向電池組頂部的電池正極端子提供電流來(lái)充電。(假設(shè)電池包括n個(gè)串聯(lián)的電池)。換句話說(shuō)，電池單元不是單獨(dú)充電的。如果你讀了Stefano的文章，你會(huì)知道在充電結(jié)束時(shí)，每個(gè)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(méi)有平衡)時(shí)，這種差異就會(huì)增大。

4、如果你把圖1中的兩個(gè)電池想象成同一個(gè)充電容器，駕駛電動(dòng)汽車(chē)將導(dǎo)致從電池中提取能量，這將耗盡這些容器。電動(dòng)汽車(chē)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(huì)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(gè)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(gè)完整的電池開(kāi)始。電池中包含的所有能量(可用能量)都可以為汽車(chē)提供動(dòng)力。為了不使電池過(guò)放電(因?yàn)檫^(guò)放電會(huì)降低電池壽命，可能影響安全性)，當(dāng)?shù)谝还?jié)電池達(dá)到欠壓閾值(加上通常取決于保護(hù)器的安全裕度)時(shí)，必須停止放電。為了不使鋰離子電池過(guò)度充電，當(dāng)?shù)谝还?jié)電池達(dá)到過(guò)壓閾值時(shí)，必須停止充電。但是滯后的電池還沒(méi)有充滿電，電池里還會(huì)剩下一部分電量不能用于駕駛，因?yàn)榈谝还?jié)電池充滿電后，必須再次停止充電。

6、換句話說(shuō)，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(yuǎn)不能用來(lái)給汽車(chē)提供動(dòng)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?yàn)楸Ａ艄β什豢捎?，并且等效功率不能注入另一個(gè)電池。

8、經(jīng)過(guò)足夠的充放電循環(huán)后，可用能量開(kāi)始接近零。如何避免這個(gè)問(wèn)題？平衡！您可以通過(guò)將多余的功率耗散到電阻器來(lái)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(gè)充電周期結(jié)束時(shí)完全平衡——，因?yàn)槌潆姴黄胶獾挠绊懯峭耆赡娴?。我在電池電子元器件開(kāi)發(fā)過(guò)程中觀察到一個(gè)案例，電池的被動(dòng)平衡部分是經(jīng)過(guò)多次充放電循環(huán)才實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)平衡系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒時(shí)，可用功率下降超過(guò)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(shí)充電時(shí)間差小于1%(充電時(shí)間差隨時(shí)間增加)，66Ah系統(tǒng)將需要補(bǔ)償660mAh。有了200毫安的平衡電流，你可以在3.3小時(shí)內(nèi)平衡系統(tǒng)，但平衡100毫安的電流需要兩倍的時(shí)間。

11、app應(yīng)用

12、#系列電池

13、TI監(jiān)控和保護(hù)組件

14、筆記本電腦/平板電腦

15、2-4

16、bq40z50-R1，bq2947

17、電動(dòng)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(dòng)/混合動(dòng)力/PHEV

24、60-96

25、bq76Pl455A-Q1，bq76PL536A-Q1

26、微型混合動(dòng)力

27、4-6

28、bq76PL536A-Q1

29、輕度混合動(dòng)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(hù)設(shè)備

39、如果您想開(kāi)始平衡電池單元，表1中的監(jiān)控和保護(hù)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(duì)當(dāng)前設(shè)計(jì)有疑問(wèn)，請(qǐng)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(shí)和解決問(wèn)題。

40、支票

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