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高电压锂离子电池的充电方法

2022-05-13   点击量:28

什么是高电压锂离子电池?在生活中,你可能接触过各种各样的电子产品,那么你可能并不了解它的一些组成部分,比如它可能含有的高电压锂离子电池,那么接下来让小编带领大家一起学习高电压锂离子电池的充电方法。


锂离子电池具有较高的工作电压,体积小,重量轻,无记忆效应,无污染,自放电小,循环寿命长等优点,是理想的电源。在实际使用中,为了获得更高的放电电压,通常至少两个单节锂离子电池串联连接以形成锂离子电池组。当前,锂离子电池组已被广泛用于笔记本计算机,电动自行车和备用电源等各个领域。


当前,锂离子电池组的充电通常使用串联充电,这是重要的,因为该串联充电方法结构简单,成本低并且易于执行。但是,由于单个锂离子电池之间的容量,内阻,衰减特性,自放电等性能的差异,当对锂离子电池组进行串联充电时,电池组中容量最小的单个锂离子电池会首先要充满电,这时其他电池还没有充满电,假如继续串联充电,充满电的单节锂离子电池可能会过充电。


另外,尽管一些电池管理系统具有均衡功能,但是由于成本,散热,可靠性等方面的考虑,电池管理系统的均衡电流通常比串联充电的电流小得多,因此均衡效果不是很好。很明显,并且会出现某些单节电池未完全充电的情况,这关于要大电流充电的锂离子电池组(例如电动汽车的锂离子电池组)更为明显。


锂离子电池的过度充电会严重损害电池的性能,甚至可能引起爆炸而造成人身伤害。因此,为了防止单个锂离子电池过度充电,锂离子电池组在使用过程中通常配备有电池管理系统。管理系统可防止每个锂离子电池过度充电。串联充电时,假如单个锂离子电池的电压达到过充电保护电压,则电池管理系统将切断整个串联充电电路并停止充电,以防止单个电池过充电,从而导致其他电池充电。锂离子电池无法充满电。


通常,当电池制造商出厂时测试容量时,首先用恒定电流对单个电池充电,然后用恒定电压充电,然后用恒定电流放电以测量放电容量。通常,放电容量近似等于恒定电流充电容量加上恒定电压充电容量。在实际的电池组串联充电过程中,通常没有针对单个电池的恒定电压充电过程,因此恒定电压充电容量将丢失,并且电池组容量将小于单个电池容量。通常,充电电流越小,则恒压充电容量比越小,并且电池组的容量损失越小。因此,已经开发了电池管理系统和充电器协调的串联充电模式。


电池管理系统是对电池的性能和状态了解最为全面的设备,所以将电池管理系统和充电机之间建立联系,就能使充电机实时地了解电池的信息,从而更加有效地解决电池的充电时出现一些的问题。


在这种充电模式下,不仅可以改善电池管理系统的管理和控制功能,还可以使充电器根据电池的状态实时改变输出电流,从而防止所有电池进入充电状态。电池组过充并优化充电。电池组的实际放电容量也大于普通的串联充电方法,但这种方法仍不能解决电池组中某些电池充电不足的问题,特别是当电池组数较大时,电池的一致性较差,充电电流相对较高。


为了解决电池组中某些单体电池过充和充不满电的问题,又发展出了并联充电的办法。但是并联充电方法要采用多个低电压、大电流的充电电源为每一只单体电池充电,存在充电电源成本高、可靠性低、充电效率低、连接线径粗等缺陷,因此目前没有大范围使用这种充电方法。通过阅读上面的内容,大家对高电压锂离子电池的充电方法有了初步的了解,同时也希望大家在学习过程中,做好总结,这样才能不断提升自己的设计水平。

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