锂电池组均衡充电和并联均衡充电方法

来源：维多利亚3308  日期：2019-05-21 09:57  浏览量：次

　　锂电池组均衡充电和并联均衡充电方法。均衡是解决锂电池组单体差异性的关键技术。本文针对动力锂电池成组使用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板的设计方案。

　　什么是充电均衡？锂电池组均衡充电原理

　　充电均衡，简称均充，是均衡电池特性的充电，是指在电池的使用过程中，由于电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡，为了避免这种不平衡趋势的恶化，需要提高电池组的充电电压，对电池进行活化充电，以达到均衡锂电池组中各个电池特性，延长电池寿命的维护方法。

　　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。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。

　　锂电池组均衡充电方法

　　在锂电池组生产完成存放时间比较长的情况下，由于保护板各路静态功耗的不同和各个电芯的自放电率不同，形成整组电池各串电池的电压不一致。均衡对锂电池组有均衡电压的功能，从而能达到电池组容量的满充、满放的功效，使电池组发挥最大的功效。

　　常用的锂电池组均衡充电技术包括恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。成组的锂电池租串联充电时，应保证每节电池均衡充电，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。

　　1、在锂电池组的各单体电池上附加一个并联均衡电路,以达到分流的作用。在这种模式下,当某个电池首先达到满充时，均衡装置能阻止其过充并将多余的能量转化成热能，继续对未充满的电池充电。该方法简单，但会带来能量的损耗，不适合快充系统。

　　2、在充电前对每个单体逐一通过同一负载放电至同一水平,然后再进行恒流充电,以此保证各个单体之间较为准确的均衡状态。但对蓄电池组，由于个体间的物理差异，各单体深度放电后难以达到完全一致的理想效果。即使放电后达到同一效果，在充电过程中也会出现新的不均衡现象。

　　3、定时、定序、单独对锂电池组中的单体电池进行检测及均匀充电。在对锂电池组进行充电时，能保证电池组中的每一个锂电池不会发生过充电或过放电的情况，因而就保证了锂电池组中的每个电池均处于正常的工作状态。

　　4、运用分时原理，通过开关组件的控制和切换，使额外的电流流入电压相对较低的电池中以达到均衡充电的目的。该方法效率比较高，但控制比较复杂。

　　5、以各电池的电压参数为均衡对象，使各电池的电压恢复一致。均衡充电时，电容通过控制开关交替地与相邻的两个电池连接，接受高电压电池的充电，再向低电压电池放电，直到两电池的电压趋于一致。该种均衡方法较好的解决了电池组电压不平衡的问题，但该方法主要用在电池数量较少的场合。

　　6、整个系统由单片机控制，单体电池都有独立的一套模块。模块根据设定程序，对各单体电池分别进行充电管理，充电完成后自动断开。该方法比较简单，但在单体电池数多时会使成本大大增加，也不利于系统体积的减小。

　　锂电池组并联均衡充电方法

　　1.二极管隔离并联充电均衡法

　　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。

　　2.直接并联充电均衡法

　　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。均衡充电时先断开S1—S5，红色鳄鱼夹分别夹住各单体电池的正极；黑色鳄鱼夹分别夹住单体电池的负极，所有电池实现了并联。

　　以上就是锂电池组均衡充电和并联均衡充电方法，锂电池组两种均衡充电电压都是按照充满自停无需监管的方式设定的，如果需要短时间、大电流、快速均衡且能保证监管的情况下可以提高充电电压。