鋰電池保護板均衡功能有哪些?
鋰電池的使用要想獲得更高效,使用壽命更長,就需要使用到鋰電池保護板,保護板的均衡功能可以很好的協(xié)調(diào)電芯之間的功能工作效率,同時保護鋰電池電芯,讓電池使用壽命更長。那么鋰電池保護板均衡功能有哪些呢?
目前市場上鋰電池保護板均衡功能主要有被動均衡、主動均衡兩種方式、飛渡電容法均衡和雙層電容法均衡。
1.鋰電池保護板的被動均衡
被動均衡一般通過電阻放電的方式,對電壓較高的電池進行放電,以熱量形式釋放電量,為其他電池爭取更多充電時間。這樣整個系統(tǒng)的電量受制于容量最少的電池。充電過程中,鋰離子電池一般有一個充電上限保護電壓值,當(dāng)某一串電池達到此電壓值后,鋰離子電池保護板會切斷充電回路,停止充電。倘若充電時的電壓超過這個數(shù)值,也就是俗稱的過充,鋰離子電池就有可能燃燒或者爆炸。因此,鋰離子電池保護板一般都具備過充保護功能,戒備電池過充。
被動均衡的優(yōu)勢是成本低和電路設(shè)計簡單;而缺點為是以最低電池殘余量為基準進行均衡,無法新增殘量少的電池的容量,及均衡電量100%以熱量形式被浪費。
2.鋰電池保護板的主動均衡
主動均衡是以電量轉(zhuǎn)移的方式進行均衡,效率高,損失小。不同廠家的辦法不同,均衡電流也從1~10?A不等。目前市場上出現(xiàn)的很多主動均衡技術(shù)不成熟,導(dǎo)致電池過放,加速電池衰減的情況時有發(fā)生。市場上的主動均衡大多采用變壓原理,依托于芯片廠家昂貴的芯片。并且此方式除了均衡芯片外,還要昂貴的變壓器等周邊零部件,體積較大,成本較高。
3.飛渡電容法均衡
對于由n節(jié)單體電池串聯(lián)組成的動力電池組,飛渡電容法拓撲結(jié)構(gòu)只需要1個開關(guān)電容元件和n+5個開關(guān)器件??刂品椒ㄊ牵嚎刂破鲗⒋?lián)電池組中容量最高的單體電池和容量最低的單體電池對應(yīng)的開關(guān)器件進行切換控制,以此來實現(xiàn)該組電池間能量的流動。然而,該方法現(xiàn)僅在超級電容器組的電壓均衡中得以廣泛應(yīng)用,對于鋰離子電池組的飛渡電容法均衡研究甚少。
4.雙層電容法均衡
雙層電容法均衡電路也是對開關(guān)電容法電路的一個推導(dǎo)與變換,區(qū)別在于該電路使用了兩層開關(guān)電容來實現(xiàn)電池間的能量轉(zhuǎn)移。對于由n節(jié)單體電池串聯(lián)組成的動力電池組,雙層電容法需要n個開關(guān)電容元件和2n個開關(guān)器件。相比較開關(guān)電容法均衡電路,該電路的優(yōu)點是利用增加的外層開關(guān)電容,使得單體電池不僅可以和相鄰的單體電池進行電壓均衡,同時還可以和非相鄰的單體電池均衡,因此均衡速度得以提高。利用電感作儲能元件,目前已提出的典型均衡方法有:開關(guān)電感法、雙層開關(guān)電感法等。
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