鉅大LARGE | 點擊量：5693次 | 2022年05月21日
鋰電池組均衡充電方法和鋰電池組充電均衡原理
均衡是解決電池單體差異性的關鍵技術，針對鋰離子電池成組使用，各節鋰離子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，本文就介紹一下鋰離子電池組均衡充電方法及充電均衡原理。
什么是充電均衡?
充電均衡，簡稱均充，是均衡電池特性的充電，是指在電池的使用過程中，由于電池的個體差異、溫度差異等原因造成電池端電壓不平衡，為了防止這種不平衡趨勢的惡化，要提高電池組的充電電壓，對電池進行活化充電，以達到均衡鋰離子電池組中各個電池特性，延長電池壽命的維護方法。
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。成組的鋰離子電池串聯充電時，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。而現有的單節鋰離子電池保護芯片均不含均衡充電控制功能，多節鋰離子電池保護芯片均衡充電控制功能要外接CPU;通過和保護芯片的串行通訊來實現，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、新增了功耗。
鋰離子電池組均衡充電方法
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在鋰離子電池組生產完成存放時間比較長的情況下，由于保護板各路靜態功耗的不同和各個電芯的自放電率不同，形成整組電池各串電池的電壓不一致。均衡對鋰離子電池組有均衡電壓的功能，從而能達到電池組容量的滿充、滿放的功效，使電池組發揮最大的功效。
常用的鋰離子電池組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。成組的鋰離子電池租串聯充電時，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。
1、在鋰離子電池組的各單體電池上附加一個并聯均衡電路,以達到分流的用途。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、按時、定序、單獨對鋰離子電池組中的單體電池進行檢測及均勻充電。在對鋰離子電池組進行充電時，能保證電池組中的每一個鋰離子電池不會發生過充電或過放電的情況，因而就保證了鋰離子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。該方法效率比較高，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電池組電壓不平衡的問題，但該方法重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新增，也不利于系統體積的減小。
鋰離子電池組充電均衡原理
單節鋰離子電池保護芯片數目依據鋰離子電池組電池數目確定，串聯使用，分別對所對應單節鋰離子電池的充放電、過流、短路狀態進行保護。
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