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锂电池应用方法及保护措施

2016-1-7 10:31:34 2978 电动汽车太阳能

0 ` 在新能源电池真正生产之前，锂电池还是电池界的王者！而且就算新电池出现，能不能撼动锂电池的地位还要再看呢！锂电池在当今的生产生活中起着越来越重要的作用。随着二十世纪末微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源的要求也不断提高。这样使得我们对锂电池的使用需要有新的发展，下面我们就一起学习一下现在锂电池应用方法及保护措施。前两年国家正在推新能源 —— 特别是汽车！其实，不论是太阳能发，还是分力发电，电动汽车，都离不开锂电池，锂电池能量密度高，体积和重量相对来说都会小很多。但是多节串联时，各节间，不均和比较突出。这就需要做个专门的保护板，检测加均衡在一起的设计。接上电池管理系统（BMS）主要涵盖以下几个功能 1）电池工作状态监控：主要指在电池的工作过程中，对电池的电压，温度，工作电流，电池电量等一系列电池相关参数进行实时监测或计算，并根据这些参数判断目前电池的状态，以进行相应的操作，防止电池的过充或过放。 2）电池充放电管理：在电池的充电或放电的过程中，根据环境状态，电池状态等相关参数对电池的充电或放电进行管理，设置电池的最佳充电或放电曲线（如充电电流，充电上限电压值，放电下限电压值等） 3）单体电池间均衡：即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡器是电池管理系统的核心部件，但目前国内在这方面的技术还不成熟。这里面最重要的就是各单体电池间电压均衡，方案和办法很多，可以按照下面的分： 1.根据均衡工作的时间特性可以分为充电均衡和放电均衡（我感觉也就是有主动均衡和被动均衡两种均衡方式）。 2. 根据均衡工作能量特性无损均衡和有损均衡（也就是，是放电放掉，还是高电压的给低电压的充电）。 3.还有其他说法，但我认为通常就分为这两类。今天总结一下， [一]电池管理系统（BMS）主要涵盖以下几个功能。 1. 电池工作状态监控：2. 电池充放电管理：3. 单体电池间均衡： BMS整体框图如下： [二] 电池管理系统（BMS）主要有那几个部分。 1. 信号采集模块：2. 电池保护电路模块：3. 均衡电路模块：4. 上位机模块：这里均衡电路特别重要，是关键技术。电池管理系统主要包括以下几个部分 1）信号采集模块：主要用于对电池组电压，充电电流，放电电流，单体电压，电池温度，等参数进行采集。通常采用隔离处理的方式。 2）电池保护电路模块：通常这部分是采用软件控制一些外部器件来实现的。如通过信号控制继电器的通断来允许或禁止充放电设备或电池的工作以实现对电池保护。 3）均衡电路模块：主要用于对电池组单体电压的采集，并进行单体间的均衡充电使组中各电池达到均衡一致的状态。 4）下位机模块：信号处理，控制。通讯。（一）信号采集系统信号 —— （采集系统主要用于采集以下信号） 1 蓄电池组相关信号：蓄电池组电压，充电电流，放电电流，蓄电池组温度信号。 2 蓄电池单体相关信号：蓄电池单体电压。 3 外设设备状态信号：充放电开关状态，风机开关状态，高压电路对地绝缘状态，充电口状态。 4 其它信号：其它设备上的有关的状态信号。最先进的均衡方案是从单体到单体，从高压单体直接把能量变换到低压单体，具有最佳的均衡效率，实现难度也较大。（也就是无损均衡) 是能量转移的均衡方式。但在小电流均衡（通常在 500mA 以下）时，采用最多的则是电阻放电法。原理很简单，通过每串单体上并联一个串接的开关和电阻，一旦某串单体电压高出均衡阈值，则接通开关，通过电阻将多余的能量释放掉。电路简单。但大电流情况下就不能使用,耗的太厉害，太阳能什么晒出点电不容易啊！！只能用无损的了。 ` 2
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