鋰電池組均衡充電方法和均衡充電注意事項

來源：存能電氣  日期：2019-08-07 10:13  瀏覽量：次

　　鋰電池組均衡充電方法和均衡充電注意事項。均衡是解決電池單體差異性的關鍵技術。電動車輛根據使用狀態可以分為充電階段和放電與閑置階段。針對兩個階段不同的工作特點，分別制定不同的均衡策略。充電階段均衡的目的就是使得所有的單體都能夠充滿，盡量避免單體電量不一致的情況。本文就介紹鋰電池組均衡充電方法和均衡充電注意事項。

　　鋰電池組均衡充電方法

　　常用的均衡充電技術包括恒定分流電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、平均電池電壓均衡充電、開關電容均衡充電、降壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。成組的鋰電池串聯充電時，應保證每節電池均衡充電，否則使用過程中會影響整組電池的性能和壽命。而現有的單節鋰電池保護芯片均不含均衡充電控制功能，多節鋰電池保護芯片均衡充電控制功能需要外接CPU；通過和保護芯片的串行通訊(如I2C總線)來實現，加大了保護電路的復雜程度和設計難度、降低了系統的效率和可靠性、增加了功耗。

　　針對動力鋰電池成組使用，各節鋰電池均要求充電過電壓、放電欠電壓、過流、短路的保護，充電過程中要實現整組電池均衡充電的問題，介紹了一種采用單節鋰電池保護芯片對任意串聯數的成組鋰電池進行保護的含均衡充電功能的電池組保護板的設計方案。仿真結果和工業生產應用證明，該保護板保護功能完善，工作穩定，性價比高，均衡充電誤差小于50mV。

　　1、在鋰電池組的各單體電池上附加一個并聯均衡電路，以達到分流的作用。在這種模式下，當某個電池首先達到滿充時，均衡裝置能阻止其過充并將多余的能量轉化成熱能，繼續對未充滿的電池充電。該方法簡單，但會帶來能量的損耗，不適合快充系統。

　　2、在充電前對每個單體逐一通過同一負載放電至同一水平，然后再進行恒流充電，以此保證各個單體之間較為準確的均衡狀態。但對蓄電池組，由于個體間的物理差異，各單體深度放電后難以達到完全一致的理想效果。即使放電后達到同一效果，在充電過程中也會出現新的不均衡現象。

　　3、定時、定序、單獨對鋰電池組中的單體電池進行檢測及均勻充電。在對鋰電池組進行充電時，能保證電池組中的每一個鋰電池不會發生過充電或過放電的情況，因而就保證了鋰電池組中的每個電池均處于正常的工作狀態。

　　4、運用分時原理，通過開關組件的控制和切換，使額外的電流流入電壓相對較低的電池中以達到均衡充電的目的。方法效率比較高，但控制比較復雜。

　　5、以各電池的電壓參數為均衡對象，使各電池的電壓恢復一致。均衡充電時，電容通過控制開關交替地與相鄰的兩個電池連接，接受高電壓電池的充電，再向低電壓電池放電，直到兩電池的電壓趨于一致。該種均衡方法較好的解決了鋰電池組電壓不平衡的問題，但該方法主要用在電池數量較少的場合。

　　6、整個系統由單片機控制，單體電池都有獨立的一套模塊。模塊根據設定程序，對各單體電池分別進行充電管理，充電完成后自動斷開。該方法比較簡單，但在單體電池數多時會使成本大大增加，也不利于系統體積的減小。

　　均衡充電注意事項

　　1、注意隨時調整充電的電壓設定值

　　使用均衡充電需要注意的事項包括對電壓的靈活設定，通常表現在充電前期和中后期，應根據電池的實際狀況，靈活性的設定與之相匹配的電壓值。以免因為設定的不夠準確，而導致無法正常消化輸入的電流量，唯有正確的設定才能實現正常運轉。

　　2、充分掌握可能會遇到的故障和問題

　　使用均衡充電需要注意的事項還包括對故障問題的掌握，要知道任何質量水準的裝置，都可能會因為不恰當的使用而引發故障，需要將經常性出現的問題全部掌握。在遇到相似情形的前提下，可以進行精準而快速的判定，不會貽誤正常的運行時機。

　　3、注重挑選與電流量相匹配的均衡設備

　　使用均衡充電還需注意的事項包括設備的挑選，必須與電流量達到百分之百的契合，稍微高一些也能承載，但是如果低于正常水平，則不利于設備在穩定狀態下的充電。建議購買者要挑選和電流量一致的均衡設備，才能避免該類問題的產生。

　　采用單節鋰電池保護芯片設計實現了多節鋰電池串聯的電池組保護板，除可完成必要的過電壓、欠電壓、過電流和短路保護功能外，還可以實現均衡充電功能。如果沒有均衡充電，電量差距越來越大。慢慢累計起來，自放電最高的那一節就成了木桶中最短的那塊板。鉛酸電池在涓流充電的時候，已經是近似于過充電了，充滿的單節發熱，沒充滿的單節再充。