锂电池是目前应用比较广泛的一种充电电池,其充电时需要保证电池电压的一致性,否则可能会导致电池寿命缩短、安全性下降等问题。因此,需要使用电压均衡电路来保证每节电池的电压一致,从而实现电池组的均衡充电。本文将从多个方面介绍锂电池平衡充电原理。
首先,我们可以采用最简单的负载消耗型均衡电路来实现锂电池的均衡充电。这种方法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。
其次,我们还可以采用主动均衡方法,其中一种方法是采用变压器多路输出的方法。可以利用多路输出的反激电源,利用各个模块的输出电压来对电池实现均衡。在每路输出到电池之间串联一个电子开关,由于这种均衡是配合电池管理系统一起工作的,因此每路输出只要串联一个电子开关,由管理单元控制即可,哪路电压地我们就可以打开这个电子开关,有电源输出给该节电池充电,直到所有单体电池电压达到我们的期望值。
另外,我们还可以采用能量转移的方法来实现锂电池的均衡充电。所谓能量转移,既可以是从整组电压取能量向低电压补充,也可以是从将电压过高的电池取能量向整组电压反馈。例如,可以采用一个有源往复充电元件,即电压或电流转换器,将电力从一个电池单元传输到另一个电池单元。这些设备可以模拟或数字控制。
在实际应用中,为了保护电池组不受到过充和过放的影响,还需要使用保护板进行保护。原来的18650电芯,十几串的保护板用 ic 很常见,实现短路、过充保护、过放保护。但如果是几十串的电芯呢,不知道有没有接触过这方面资料的网友,可以一起交流下。
最后,电池组中每个单体多次充放电以后因为个体差异就会出现电压不均衡,这个时候就需要平衡充。平衡充的原理是给每个单体单独充放电让它们的能量均衡,一般来说就是电压一样就行了。平衡充可以采用多种方法,例如采用TP4056模块等。
综上所述,锂电池平衡充电原理可以采用负载消耗型均衡电路、变压器多路输出的方法、能量转移的方法等来实现。在实际应用中,还需要配合使用保护板进行保护。
