锂电池组中的均衡方式介绍

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BMS电池均衡介绍-风丘科技

BMS电池均衡介绍-风丘科技

BMS 电池均衡介绍概述电池管理系统(BMS)主要就是为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。

其作用是对锂离子电池电压、电流、温度、容量、电池SOC荷电状态计量、电池与车体的绝缘状态等多种参数以CAN通讯的方式与车控电脑适时进行信息交换,确保电池的能量发挥到极致,使驾驶者能够随时掌握电池的工作状态,以保证电池的安全。

BMS的功能包括电池工作状态监控、充放电管理,单体电池间均衡,其中均衡是电池管理的核心。

单体锂电池一般组成锂电池组使用。

锂电池组在使用过程中,由于单体电池本身及外部环境的差异,使得锂电池组各单体电池的电压实际并不均衡,这样,就容易造成锂电池组在整体充放电使用过程中,其中某个单体锂电池出现过充电或过放电,极大的降低了锂电池的使用寿命。

不一致性的产生原因:在制造过程中,由于工艺问题和材质的不均匀,使电池极板厚度、微孔率、活性物质的活化程度等存在微笑差别,这种电池内部结构和材质上的不完全一致性,就会使同一批次出厂的同一型号电池的容量、内阻和电压等参数值不可能完全一致;在装车使用时,由于电池组中各个电池的温度、通风条件、自放电程度、电解液密度等差别的影响,在一定程度、电解液密度等差别的影响,在一定程度上增加了电池电压、内阻及容量等参数不一致。

那么,BMS均衡的目的就是延长电池组的使用寿命。

均衡方法介绍一、被动均衡被动均衡分为硬件方案和软件方案1.被动式硬件方案介绍充电末端均衡,均衡电流55mA,没有压差比较,单体电池到达某个点后开启均衡。

例如1oS三元电池,单体到达4.19V后开启单通道放电。

2.被动式软件方案均衡启动均衡条件:有单体最高电压值,单体最高最低压差比较,有对比选择性的均衡。

例如1oS电池中,先采集单体电压,计算最高最低压差,当压差大于50mV,且单体最高大于3.8V时启动均衡,此时只要是单体大于3.8V时启动均衡,此时只要是单体大于3.8V且比单体最低高50mV即开启单通道均衡(开启并联电阻放电)。

锂离子电池组能量均衡控制

锂离子电池组能量均衡控制

锂离子电池已广泛用于便携式电子产品, 如手机、掌上电脑、导航仪、摄像机等和电动车电源上。

在电动车上供电电源通常由多个单体电池串联组成电池组以满足设备所需电压和功率要求。

在实际使用中, 由于单体电池之间存在着差异, 电池组的容量只能达到最弱的电池容量。

在串联电池组中, 虽然通过单体电池的电流相同, 但是由于其容量不同, 电池的放电深度也会不同, 容量大的总会浅充浅放, 而容量小的总会过充过放, 这就造成容量大的衰减缓慢、寿命延长; 容量小的衰减加快, 寿命缩短, 两者之间的差异会越来越大, 造成恶性循环, 因此, 小容量电池的失效会导致电池组的提前失效。

为此, 在电池组使用过程中行使对锂离子单体电池能量均衡控制是确保电池组能充分发挥效能的重要保障。

人们在潜心研究电池组内单体能量快速双向均衡方案及其控制策略。

1均衡原理及方案均衡就是充电过程中使高能单体电池慢冲、低能单体电池快冲, 而在放电过程中, 情形正好反过来。

按照均衡过程中均衡元件对能量的消耗情况分为耗散型均衡和非耗散型均衡。

耗散型均衡是通过对电压最高的单体电池分流来实现的。

通过检测每只串联电池的电压来判断其在整个电池组中所处的状态, 当它的电压超出总平均电压一定幅度后, 控制与该只电池并联的分流电路导通, 对其进行分流, 这种电路可保证各单体电池不会过充、过放, 从而延长了电池组的使用寿命, 这种类型一般在能量充足、可靠性要求高的场合适用, 但在均衡过程中必须对产生的热量进行管理。

还有一种方法是在充电前对每个单体电池均衡放电至同一电平, 然后再进行串联衡流充电, 以此保证各个单体之间较为准确的均衡状态, 这种方法需要开关组来控制能量的切换, 控制复杂, 成本太高。

耗散型均衡可以使用专用控制芯片, 如MAX1894/ MAX1924 适用于3 ~ 4 节锂离子电池; ISL9208 可对7 节单体进行管理;LT C6802 可对多达12 节单体进行管理, 而且芯片具有总线管理功能; S-8204 可对3/ 4 节单体进行管理;X3100 用于4 只串联单体、X3101适用于3 只串联单体等。

锂电池组并联均衡充电方法

锂电池组并联均衡充电方法

锂电池组并联均衡充电方法锂电池组由多只单体锂电池串联而成,由于单体的差异性,串联充电时端电压上升不一致会出现部分单体过充,部分单体充电不足的问题。

理想的状态是每个电池电压在充电过程中同步上升,完全一致,接近充满时充电器转灯,充电停止。

锂电池组定期做好均衡基本可以达到这种理想状态,这是不喜欢锂电保护板的人追求的效果。

锂电池保护板本身不一定可靠,保护板损坏锂电池的例子不少见。

本人试验的并联手动均衡方法,电路简单可靠,效果良好,具有实用价值。

基本原理是均衡充电时所有电池并联,常规充电和用电时串联。

均衡充电时所有电池并联电压相等,实现了各个电池的强制均衡。

1.二极管隔离并联充电均衡法见电路图1,以6只单体电池串联为例,断开开关S1—S5再接充电电源。

二极管选用1N5401—5408,3A额定电流下实测二极管正向压降为0.8V,正向压降0.7V时流过二极管的电流很小。

磷酸铁锂电池,最高充电电压3.65V,实际考虑到延长电池寿命最高充电电压定为3.5V,充电电压=3.5+0.7+0.7=4.9V加上线路压降选用5V电源很合适。

三元、聚合物类锂电池最高充电电压 4.25V,充电电压=4.1+0.7+0.7=5.5V合适,两种情况下电池都能在接近充满时自停。

充电过程中各个单体电池虽然被二极管隔离,但不影响电池的均衡,因为单体电压高的充电电流小,电压低的充电电流大。

断开均衡充电电源,合上开关S1—S5电池串联放电。

锂电池组在负载电流不大的情况下,S1—S5选用开关可行。

大电流放电场合用压接件代替开关体积小、接触电阻小、接线短、成本低,只是拧紧和松开螺丝比拨动开关费时间。

这种均衡依据电池使用情况一个月至三个月做一次,总体来说不麻烦。

2. 直接并联充电均衡法如电路图2所示,取消了隔离二极管。

磷酸铁锂电池充电电压选用3.5-3.6V,三元、聚合物电池选用4.1-4.2V。

红色鳄鱼夹引线都焊接在一起接充电电源正极;黑色鳄鱼夹引线都焊接在一起接充电电源负极。

几种锂电池均衡电路的工作原理分享

几种锂电池均衡电路的工作原理分享

几种锂电池均衡电路的工作原理分享新能源和电动汽车的发展,都会用到能量密度比较高的锂电池。

而锂电池串联使用过程中,为了保证电池电压的一致性,必然会用到电压均衡电路。

今天跟大家一起分享一下,我在工作中用过几种电池的均衡电路,希望对大家有所帮助。

最简单的均衡电路就是负载消耗型均衡,也就是在每节电池上并联一个电阻,串联一个开关做控制。

当某节电池电压过高时,打开开关,充电电流通过电阻分流,这样电压高的电池充电电流小,电压低的电池充电电流大,通过这种方式来实现电池电压的均衡。

但这种方式只能适用于小容量电池,对于大容量电池来说是不现实的。

负载消耗性均衡的示意图第二种均衡方法我没有实验过,就是飞渡电容法。

简单的说就是每一节电池并联一个电容,通过开关这个电容既可以并联到本身这节电池上,也可以并联到相邻的电池。

当某节电池电压过高,首先将电容与电池并联,电容电压与电池一致,然后将电容切换到相邻的电池,电容给电池放电。

实现能量的转移。

由于电容并不消耗能量,所以可以实现能量的无损转移。

但这种方式太繁琐了,现在的动力电池动不动几十节串联,要是采用这种方式,需要很多开关来控制。

飞渡电容法工作原理图,只是画出相邻两节电池的均衡原理图。

第一次做均衡,是做的一款动力电池组的充电,电池容量80ah 的两组并联,要求均衡电流为10a。

原来了解的一点均衡的原理根本不够用,这么大电流都相当于一个一个的小模块了,最后还真的是采用n 个小模块串联,每节电池并联一个小模块,如果单体电池电压低于设定值,启动相应的并联模块,对低电压电池启动充电,补充能量提升电压,实现均衡。

下图为当时采用的均衡电路的示意图,DC-DC 输入母线既可以是电池电压,也可以是别的模块提供的直流输入,根据需要灵活配置。

锂电池bms的均衡算法

锂电池bms的均衡算法

锂电池bms的均衡算法
锂电池BMS(电池管理系统)的均衡算法是一项关键技术,它对于提高锂电池的性能和延长其使用寿命至关重要。

随着锂电池在电动汽车、储能系统和移动设备等领域的广泛应用,如何有效地实现锂电池的均衡成为了一个备受关注的问题。

在锂电池组中,由于单体电池之间存在微小的差异,长时间的充放电循环会导致电池之间的电压和容量差异进一步扩大,从而影响整个电池组的性能和安全性。

因此,BMS的均衡功能就显得尤为重要。

目前,常见的锂电池均衡算法主要包括被动均衡和主动均衡两种方式。

被动均衡是通过将电池组中电压最高的单体电池进行放电以实现均衡,这种方式简单可靠,但效率较低,并且会浪费电能。

而主动均衡则是通过控制电流的方式,将电池组中电压较高的单体电池向电压较低的单体电池进行放电,以实现均衡。

主动均衡算法可以实现更高效的均衡,但需要更复杂的控制系统和硬件支持。

除了被动和主动均衡之外,还有一些先进的均衡算法,如基于模型的均衡算法、基于状态估计的均衡算法等,这些算法能够更加
精准地实现电池的均衡,并且能够根据电池组的实际工作状态进行动态调整,提高了均衡的效率和精度。

总的来说,锂电池BMS的均衡算法是一个不断发展和完善的领域,随着电池技术的不断进步和应用领域的不断拓展,我们相信会有更多更优秀的均衡算法被提出,并为锂电池的性能和安全性提供更好的保障。

锂电池组均衡控制策略分析

锂电池组均衡控制策略分析

锂电池组均衡控制策略分析锂电池组均衡控制策略分析锂电池组是目前广泛应用于移动设备和电动车辆中的一种重要能源存储设备。

然而,由于电池组中各个单体电池的差异性,容易导致电池之间的不均衡,进而影响电池组的性能和寿命。

为了解决这一问题,研究人员提出了多种锂电池组均衡控制策略。

首先,锂电池组均衡控制的第一步是识别电池组中的不均衡情况。

通常,通过测量电池组中各个单体电池的电压和温度来判断电池组的状态。

如果存在不均衡情况,就需要采取相应的控制策略进行均衡。

其次,一种常用的均衡控制策略是基于电压均衡的方法。

当电池组中某些电池的电压过高或过低时,可以通过将电流从电压较高的电池转移到电压较低的电池来实现均衡。

这可以通过串联电阻、直接连接或者交流耦合等方式实现。

这种方法的优点是实现简单,但缺点是效率较低,因为转移电流会导致能量损耗。

另一种常见的均衡控制策略是基于电流均衡的方法。

该方法通过监测电池组中各个单体电池的充放电电流来判断电池之间的不均衡情况,并通过调节充放电电流来实现均衡。

这种方法的优点是能够减少能量损耗,但需要较为复杂的电流控制电路。

除了电压和电流均衡方法外,还有一些其他的均衡控制策略,如基于温度均衡的方法和基于容量均衡的方法。

基于温度均衡的方法主要通过控制电池组中各个单体电池的温度来实现均衡,而基于容量均衡的方法则通过控制电池组中各个单体电池的充放电容量来实现均衡。

总之,锂电池组均衡控制是保证电池组性能和寿命的重要环节。

通过识别不均衡情况,并采取相应的控制策略,可以有效地实现电池组的均衡,提高电池组的整体性能和使用寿命。

未来,随着科技的不断发展,更加先进和智能的均衡控制策略将进一步推动锂电池组的发展和应用。

锂电池组均衡充电电源设计与实现

锂电池组均衡充电电源设计与实现

锂电池组均衡充电电源设计与实现锂电池是一种重要的能源存储装置,广泛应用于电动汽车、无人机、智能手机等领域。

为了确保锂电池组的安全性和寿命,电池组需要进行均衡充电。

均衡充电是指在锂电池组中的每个电池单体充电时,通过控制电流和电压使得每个电池单体都能达到相同的电荷状态。

本文将介绍锂电池组均衡充电的原理和需求,以及设计和实现均衡充电电源的方法。

一、锂电池组均衡充电的原理和需求1.原理锂电池是一种充电时电压相对较低的电池,当进行充电时,会因为不同电池单体的电阻、容量等因素导致充电不均衡。

如果每个电池单体的充电状态不能达到一致,就会造成电池寿命的缩短和安全隐患。

需要对锂电池组进行均衡充电,以确保每个电池单体的充电状态一致。

2.需求锂电池组进行均衡充电时,需要满足以下需求:(1)准确控制每个电池单体的充电电流和电压,实现均衡充电;(2)避免过充和过放,确保电池单体的安全性;(3)充电效率高,充电时间短,提高电池组的使用效率;(4)实现可靠的保护和监控功能,确保充电过程的安全可靠。

二、均衡充电电源的设计要点1.电源选型锂电池组均衡充电电源的选择应考虑以下几个方面:(1)输出电压和电流范围要符合锂电池组的充电需求;(2)精度和稳定性高,以实现精确均衡充电;(3)具有过流、过压、过温等保护功能,确保充电过程的安全性。

2.控制方式均衡充电电源的控制方式应该具备以下特点:(1)能够实现电流和电压的精确控制,以实现均衡充电;(2)支持多路充电控制,以满足锂电池组不同规格的充电需求;(3)具有通讯接口,可实现与智能控制系统的连接,实现远程监控和控制。

3.保护功能均衡充电电源应具备完善的保护功能,包括:(1)过流保护:在充电过程中,当电流超过设定值时能够及时停止充电,避免电池单体受损;(2)过压保护:当电池单体的电压超过设定值时,能够停止充电,避免电池过充;(3)过温保护:当电池单体温度超过设定值时,能够停止充电,避免电池过热。

锂电池组均衡方法

锂电池组均衡方法

锂电池组均衡方法
嘿,大家好呀!我是一块小小的锂电池,今天我来给大家讲讲锂电池组的均衡方法哦。

嘿,你们知道吗?让锂电池组都一样厉害可重要啦!
有时候呀,锂电池组里的小伙伴们不一样强。

就像小朋友们一起玩游戏,有的跑得快,有的跑得慢。

这样可不好,会让整个锂电池组不开心呢。

一个办法就是用小电阻来帮忙。

给那些电太多的锂电池接一个小电阻,就像给跑得快的小朋友绑一个小沙袋。

这样电就会慢慢地从小电阻跑掉一些,让这个锂电池和别的小伙伴差不多厉害。

还有呢,可以用小风扇吹一吹。

就像小朋友们热的时候吹吹风就凉快了。

给锂电池组吹吹风,让它们的温度都差不多。

温度一样了,它们就会变得更听话,更均衡啦。

还有一种很厉害的办法叫主动均衡。

就像老师来帮忙让小朋友们都站得整整齐齐。

有个小机器会把电多的锂电池里的电搬到电少的锂电池里,这样大家就都一样棒啦。

嘿,小朋友们,你们记住了吗?锂电池组的均衡方法有很多哦,这样就能让它们一起好好工作,给我们带来更多的能量。

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郑州正方科技:
锂电池组在市场以及各个领域的应用已经屡见不鲜,给我们的生活,工业等等带来了很多的益处,当然,锂电池组在冲放电的过程中最重要的一个环节就是均衡环节,因为你需要保证锂电池组的输出以及输出合理到每一节电池,目前锂电池组最常见的两种均衡方式是耗能式均衡以及转能式均衡。

耗能式均衡顾名思义就是把锂电池组中某节电压高的电池用电阻把多余电量耗尽。

这种方式的均衡的成本较低,设计也是相对简单,在锂电池组中单节锂电池之间的电压不能达到一致时能够起到一定的作用,但是相对的,这种方式的均衡也较为容易出现故障,而且均衡时锂电池所发出的温度较高。

而且有一点,因为锂电池组中各个单节电池的电容都不尽相同,所以每次充电,容量较小的电池电量会很快的达到饱和,由于容量较大的电池还在充电中,容量较小的锂电池就会均衡,以类似于放电额形式去耗除电量一直循环直到大容量的电池电量饱和为止,所以大家可以想象时间久了,容量较小的电池整体性能就会大大额下降,这个就跟我们手机电池长时间用性能下降是一个道理。

所以耗能式均衡存在着很大的弊端。

能量转移式均衡也很好理解,就是让电池组中能量较高额锂电池转移到能量较低的锂电池上,这种方式的均衡乍一听确实很实用,但是在实际情况下,目前的能量转移式均衡并不是很完善,因为这种方式的均衡并不能通过检测单节电池的电压来进行能量转移的,而是通过电池容量来进行能量转移的,当高能量的电池向低能量的电池转移
能量的时候,因为均衡电流以及充电电流时固定的,不可控的,所以在转移的时候,低容量的电池可能会达到过充值,锂电池保护板就会工作从而停止充电,那么整个循环就会因此终止。

纵观来讲,锂电池的均衡在目前来说还不能得到一个很好的完善,这方面的技术还有待改进!。

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