Принцип платы защиты литиевой батареи 3.7 В - анализ первичных стандартов и стандартов напряжения литиевой батареи

Широкий спектр применения аккумуляторов

Цель развития высоких технологий — сделать так, чтобы они лучше служили человечеству. С момента своего появления в 1990 году литий-ионные батареи увеличились благодаря своим превосходным характеристикам и получили широкое распространение в обществе. Литий-ионные аккумуляторы быстро заняли многие области с несравненными преимуществами перед другими аккумуляторами, такими как известные мобильные телефоны, ноутбуки, небольшие видеокамеры и т. д. Все больше и больше стран используют этот аккумулятор в военных целях. Приложение показывает, что литий-ионный аккумулятор является идеальным небольшим зеленым источником энергии.

Во-вторых, основные компоненты литий-ионных аккумуляторов

(1) Крышка аккумуляторного отсека

(2) Активный материал положительного электрода представляет собой оксид лития-кобальта.

(3) Диафрагма – специальная композитная мембрана.

(4) Отрицательный электрод — активный материал — углерод.

(5) Органический электролит

(6) Батарейный отсек

В-третьих, превосходная производительность литий-ионных аккумуляторов.

(1) Высокое рабочее напряжение

(2) Большая удельная энергия

(3) Длительный срок службы

(4) Низкий уровень саморазряда

(5) Без эффекта памяти

(6) без загрязнения

Четыре, тип литиевой батареи и выбор емкости

Во-первых, рассчитайте непрерывный ток, который должен обеспечить аккумулятор, исходя из мощности вашего двигателя (требуется фактическая мощность, и, как правило, скорость движения соответствует соответствующей реальной мощности). Например, предположим, что двигатель имеет непрерывный ток 20 а (двигатель 1000 Вт при 48 В). В этом случае батарея должна обеспечивать ток 20А в течение длительного времени. Повышение температуры неглубокое (даже если летом на улице 35 градусов, температуру батареи лучше контролировать ниже 50 градусов). Кроме того, если ток равен 20 А при 48 В, избыточное давление удваивается (96 В, например, ЦП 3), а постоянный ток достигает около 50 А. Если вы хотите использовать перенапряжение в течение длительного времени, выберите аккумулятор, который может непрерывно обеспечивать ток 50 А (все равно обратите внимание на повышение температуры). Непрерывный ток грозы здесь не является номинальной разрядной емкостью аккумулятора торговца. Продавец утверждает, что несколько Кл (или сотни ампер) - это разрядная емкость аккумулятора, и если его разряжать при таком токе, то аккумулятор будет выделять сильный нагрев. Если тепло не рассеивается должным образом, срок службы батареи будет кратким. (А аккумуляторная среда наших электромобилей такова, что аккумуляторы свалены в кучу и разряжены. В принципе, никаких зазоров не осталось, и упаковка очень плотная, не говоря уже о том, как принудительно использовать воздушное охлаждение для отвода тепла). Наша среда использования очень суровая. Ток разряда батареи необходимо уменьшить для использования. Оценка способности батареи по току разряда заключается в том, чтобы увидеть, насколько повышается соответствующая температура батареи при этом токе.

Единственный обсуждаемый здесь принцип — повышение температуры батареи во время использования (высокая температура — смертельный враг литиевой батареи). Лучше всего контролировать температуру батареи ниже 50 градусов. (Оптимально от 20 до 30 градусов). Это также означает, что если это литиевая батарея емкостного типа (разряженная ниже 0.5C), то для непрерывного тока разряда 20А требуется емкость более 40Ач (конечно, самое главное зависит от внутреннего сопротивления батареи). Если это литиевая батарея силового типа, то ее принято постоянно разряжать согласно 1С. Даже литиевую батарею со сверхнизким внутренним сопротивлением A123 обычно лучше снимать при 1C (лучше не более 2C, разряд 2C можно использовать только в течение получаса, и это не очень полезно). Выбор емкости зависит от размера места для хранения автомобиля, бюджета личных расходов и предполагаемого диапазона автомобильных действий. (Небольшая способность обычно требует литиевой батареи питания)

5. Скрининг и сборка аккумуляторов

Большое табу на последовательное использование литиевых аккумуляторов — серьезный дисбаланс саморазряда аккумуляторов. Пока все одинаково неуравновешены, все в порядке. Проблема в том, что это состояние резко неустойчиво. Хороший аккумулятор имеет небольшой саморазряд, плохой шторм имеет большой саморазряд, а состояние, при котором саморазряд не маленький или нет, обычно меняется с хорошего на плохое. Состояние, этот процесс нестабилен. Поэтому необходимо отсеивать аккумуляторы с большим саморазрядом и оставлять только аккумуляторы с малым саморазрядом (вообще-то саморазряд квалифицированной продукции мал, и производитель его замерил, и проблема в том, что на рынок поступает много некачественной продукции).

Исходя из малого саморазряда, выберите серию с аналогичной емкостью. Даже если мощность не одинакова, это не повлияет на срок службы батареи, но повлияет на функциональные возможности всего аккумуляторного блока. Например, 15 аккумуляторов имеют емкость 20 Ач, и только один аккумулятор имеет емкость 18 Ач, поэтому общая емкость этой группы аккумуляторов может быть только 18 Ач. В конце использования батарея будет разряжена, а плата защиты будет защищена. Напряжение всей батареи все еще относительно высокое (потому что напряжение остальных 15 батарей стандартное, а электричество еще есть). Таким образом, напряжение защиты от разрядки всего блока батарей может сказать, одинакова ли емкость всего блока батарей (при условии, что каждый элемент батареи должен быть полностью заряжен, когда весь блок батарей полностью заряжен). Короче говоря, несбалансированная емкость не влияет на время автономной работы, а влияет только на возможности всей группы, поэтому старайтесь выбирать сборку с похожей степенью.

Собранная батарея должна иметь хорошее омическое контактное сопротивление между электродами. Чем меньше контактное сопротивление между проволокой и электродом, тем лучше; в противном случае электрод со значительным контактным сопротивлением будет нагреваться. Это тепло будет передаваться внутрь батареи вдоль электрода и влиять на срок службы батареи. Конечно, проявлением значительного сопротивления сборки является значительное падение напряжения аккумуляторной батареи при том же токе разряда. (Часть падения напряжения — это внутреннее сопротивление элемента, а часть — сопротивление контакта в сборе и сопротивление провода)

Шесть, выбор платы защиты и использование для зарядки и разрядки имеет значение

(данные относятся к литий железо-фосфатный аккумулятор, принцип работы обычной батареи 3.7в тот же, но информация другая)

Защитная плата предназначена для защиты аккумулятора от перезарядки и чрезмерного разряда, предотвращения сильного тока от повреждения штормом и балансировки напряжения аккумулятора, когда аккумулятор полностью заряжен (способность балансировки, как правило, относительно невелика, поэтому, если есть плата защиты от саморазряда аккумулятора, это исключительно сложная балансировка, а также есть платы защиты, которые балансируют в любом состоянии, то есть компенсация выполняется с начала зарядки, что бывает очень редко).

Для срока службы аккумуляторной батареи рекомендуется, чтобы напряжение зарядки аккумулятора не превышало 3.6 В в любое время, что означает, что напряжение защитного действия платы защиты не выше 3.6 В, а сбалансированное напряжение рекомендуется 3.4-3.5 В (каждая ячейка 3.4 В была заряжена более чем на 99% батареи, относится к статическому состоянию, напряжение будет увеличиваться при зарядке высоким током). Напряжение защиты от разрядки аккумулятора обычно выше 2.5 В (выше 2 В не является большой проблемой, как правило, мало шансов использовать его полностью без питания, поэтому это требование не является высоким).

Рекомендуемое максимальное напряжение зарядного устройства (последним этапом зарядки может быть режим зарядки с самым высоким постоянным напряжением) составляет 3.5 *, количество строк, например, около 56 В для 16 рядов. Обычно зарядка может быть отключена в среднем при 3.4 В на элемент (в основном полностью заряженный), чтобы гарантировать срок службы батареи. Тем не менее, поскольку плата защиты еще не начала балансировать, если ядро ​​батареи имеет большой саморазряд, со временем она будет вести себя как целая группа; мощность постепенно снижается. Поэтому необходимо регулярно заряжать каждый аккумулятор до 3.5в-3.6в (например, каждую неделю) и выдерживать несколько часов (пока среднее значение больше начального напряжения выравнивания), тем больше саморазряд , тем больше времени займет выравнивание. Саморазрядные аккумуляторы большого размера трудно сбалансировать, и их необходимо устранить. Так что при выборе платы защиты старайтесь выбирать защиту от перенапряжения 3.6В и начинать выравнивание около 3.5В. (Большая часть защиты от перенапряжения на рынке выше 3.8в, а равновесная формируется выше 3.6в). Выбор подходящего сбалансированного пускового напряжения более важен, чем защитное напряжение, поскольку максимальное напряжение можно отрегулировать, отрегулировав предел максимального напряжения зарядного устройства (то есть плата защиты обычно не имеет возможности выполнять защиту от высокого напряжения). Тем не менее, предположим, что сбалансированное напряжение высокое. В этом случае у аккумуляторной батареи нет шансов сбалансироваться (если только напряжение заряда больше равновесного напряжения, но это влияет на срок службы батареи), ячейка будет постепенно уменьшаться из-за емкости саморазряда (идеальная ячейка с саморазряд 0 не существует).

Непрерывный ток разряда платы защиты. Это худшее, что можно комментировать. Потому что токоограничивающая способность платы защиты не имеет смысла. Например, если вы позволите лампе 75nf75 продолжать пропускать ток 50 А (в настоящее время мощность нагрева составляет около 30 Вт, по крайней мере, две 60 Вт последовательно с одной и той же платой порта), пока есть радиатор, достаточный для рассеивания тепла, нет проблем. Его можно поддерживать на уровне 50 а или даже выше, не сжигая трубку. Но нельзя сказать, что эта плата защиты выдерживает ток 50А, потому что большинство защитных панелей у всех размещены в аккумуляторном ящике очень близко к аккумулятору или даже близко. Поэтому такая высокая температура будет нагревать аккумулятор и нагреваться. Проблема в том, что высокая температура — смертельный враг бури.

Таким образом, среда использования платы защиты определяет, как выбрать ограничение по току (а не текущая мощность самой платы защиты). Допустим, плата защиты вынута из аккумуляторного ящика. В этом случае почти любая плата защиты с радиатором может выдержать непрерывный ток 50 А или даже выше (в настоящее время учитывается только мощность платы защиты, и не нужно беспокоиться о повышении температуры, вызывающем повреждение платы). элемент батареи). Далее автор рассказывает о среде, которую обычно используют все, в том же замкнутом пространстве, что и батарея. В настоящее время максимальная мощность нагрева защитной платы лучше всего контролировать ниже 10 Вт (если это небольшая защитная плата, ей требуется 5 Вт или меньше, а защитная плата большого объема может быть более 10 Вт, потому что она хорошо рассеивает тепло). и температура не будет слишком высокой). Что касается того, сколько уместно, рекомендуется продолжить. Максимальная температура всей платы не превышает 60 градусов при подаче тока (лучше всего 50 градусов). Теоретически, чем ниже температура платы защиты, тем лучше, и тем меньше она будет воздействовать на ячейки.

Поскольку одна и та же плата порта соединена последовательно с зарядным электромостом, тепловыделение в той же ситуации вдвое больше, чем у другой платы порта. При одинаковом тепловыделении только количество трубок в четыре раза больше (при условии одинаковой модели мос). Рассчитаем, если постоянный ток 50А, то внутреннее сопротивление МОП составляет два миллиома (для получения этого эквивалентного внутреннего сопротивления необходимо 5 ламп 75нф75), а мощность нагрева составляет 50*50*0.002=5Вт. На данный момент это возможно (на самом деле мп тока емкостью 2 мОм внутреннее сопротивление больше 100А, это не проблема, но нагрев большой). Если это одна и та же плата порта, необходимо внутреннее сопротивление 4 2 мОм (каждые два параллельных внутренних сопротивления составляют один миллиом, а затем соединены последовательно, общее внутреннее сопротивление равно 2 миллионам 75 трубок, общее количество 20). Предположим, что постоянный ток 100 а позволяет нагревать мощность до 10 Вт. В этом случае требуется линия с внутренним сопротивлением 1 мОм (разумеется, точное эквивалентное внутреннее сопротивление можно получить путем параллельного соединения МОП-транзисторов). Если количество различных портов по-прежнему в четыре раза, если непрерывный ток 100 а по-прежнему допускает максимальную мощность нагрева 5 Вт, тогда можно использовать только трубку 0.5 мОм, что требует в четыре раза больше mos по сравнению с непрерывным током 50 а для генерирования того же количество тепла). Поэтому при использовании платы защиты выбирайте плату с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением для снижения температуры. Если внутреннее сопротивление было определено, дайте плате и внешнему теплу лучше рассеиваться. Выберите защитную плату и не слушайте продавцов по постоянному току. Просто спросите общее внутреннее сопротивление разрядной цепи платы защиты и рассчитайте его самостоятельно (спросите, какой тип трубки используется, сколько используется, и проверьте расчет внутреннего сопротивления самостоятельно). Автор считает, что если он разряжается при номинальном постоянном токе продавца, повышение температуры платы защиты должно быть относительно высоким. Поэтому лучше всего выбрать плату защиты со снижением номинальных характеристик. (скажем 50а непрерывный, можно использовать 30а, нужен постоянный 50а, лучше купить номинал 80а непрерывный). Для пользователей, использующих ЦП на 48 В, рекомендуется, чтобы общее внутреннее сопротивление платы защиты не превышало двух мОм.

Разница между одной и той же платой порта и другой платой порта: одна и та же плата порта представляет собой одну и ту же линию для зарядки и разрядки, и обе зарядки и разрядки защищены.

Другая плата порта не зависит от линий зарядки и разрядки. Зарядный порт защищает только от перезаряда при зарядке и не защищает, если его вынуть из зарядного порта (но может разрядить полностью, но токовая емкость зарядного порта в целом относительно невелика). Разгрузочный порт защищает от переразряда во время разряда. При зарядке от порта разряда перезарядка не покрывается (поэтому обратная зарядка ЦП полностью пригодна для другой платы порта. И обратная зарядка меньше, чем используемая энергия, поэтому не беспокойтесь о перезарядке АКБ из-за обратной зарядки.Если не выйти с полной оплатой, то сразу несколько километров вниз по склону.Если постоянно запускать реверсивную зарядку eabs, то возможен перезаряд батареи, которой нет), но при регулярном использовании зарядки Никогда не заряжать от порта разрядки, если вы постоянно не контролируете зарядное напряжение (например, временная аварийная высокоточная зарядка на дороге, вы можете доверять порту разрядки и продолжать ездить без полной зарядки, не беспокойтесь о перезарядке)

Рассчитайте максимальный непрерывный ток вашего двигателя, выберите аккумулятор с подходящей емкостью или мощностью, которая может выдержать этот постоянный ток, и повышение температуры будет контролироваться. Внутреннее сопротивление платы защиты минимально возможно. Защита от перегрузки по току платы защиты нуждается только в защите от коротких замыканий и другой защите от ненормального использования (не пытайтесь ограничить ток, требуемый контроллером или двигателем, путем ограничения тяги платы защиты). Потому что, если вашему двигателю нужен ток 50А, вы не используете плату защиты для определения тока 40А, что вызовет частую защиту. Внезапный сбой питания контроллера может легко повредить контроллер.

Семь, стандартный анализ напряжения литий-ионных аккумуляторов

(1) Напряжение холостого хода: относится к напряжению литий-ионной батареи в нерабочем состоянии. В это время ток не течет. Когда батарея полностью заряжена, разность потенциалов между положительным и отрицательным электродами батареи обычно составляет около 3.7 В, а максимальное значение может достигать 3.8 В;

(2) Напряжению холостого хода соответствует рабочее напряжение, то есть напряжение литий-ионной батареи в активном состоянии. В это время течет ток. Поскольку внутреннее сопротивление при протекании тока должно быть преодолено, рабочее напряжение всегда ниже, чем общее напряжение во время электричества;

(3) Завершающее напряжение: то есть батарея не должна продолжать разряжаться после установки на определенное значение напряжения, которое определяется конструкцией литий-ионной батареи, обычно из-за защитной пластины, напряжение батареи при разряд прекращается около 2.95В;

(4) Стандартное напряжение: В принципе, стандартное напряжение также называется номинальным напряжением, которое относится к ожидаемому значению разности потенциалов, вызванной химической реакцией положительных и отрицательных материалов батареи. Номинальное напряжение литий-ионной батареи составляет 3.7 В. Видно, что стандартное напряжение является стандартным рабочим напряжением;

Судя по напряжению четырех упомянутых выше литий-ионных аккумуляторов, напряжение литий-ионного аккумулятора, задействованного в рабочем состоянии, имеет стандартное напряжение и рабочее напряжение. В нерабочем состоянии напряжение литий-ионной батареи находится между напряжением разомкнутой цепи и конечным напряжением из-за литий-ионной батареи. Химическую реакцию ионного аккумулятора можно использовать многократно. Поэтому, когда напряжение литий-ионной батареи равно конечному напряжению, батарею необходимо зарядить. Если аккумулятор не заряжать в течение длительного времени, срок службы аккумулятора сократится или даже будет утилизирован.