2个锂电池串联再降压的处理方法!

L555T_007 · 发表于 2012-2-23 22:08

MAGLITE 发表于 2012-2-23 21:54

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BMS我们用的太多了

那均衡效果... ...

虽然BMS不过成熟，均衡差，但不至于单节过充损坏。

但是，如果什么平衡措施都不做，容量不平衡的串联电池组就会导致充电时以低容量的电池先到4.35V过压保护而停止充电，而大容量的电池可能还在4.1V徘徊

4.2V的电池充到4.35V，即使放着不用，还是会大肚子的。

MAGLITE · 发表于 2012-2-23 22:17

L555T_007 发表于 2012-2-23 22:08

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虽然BMS不过成熟，均衡差，但不至于单节过充损坏。

但是，如果什么平衡措施都不做，容量不平衡的串联电 ...

对于容量360-500Ah的电池，均衡电流不过500mA,什么概念啊。现在做的最大的“主动”均衡不过2A电流，还是理论值

现实应用中时间长了，电池组总会有几节出问题的，发现得早，就单独充电，否则就更换电池。

貌似现在就巨威的某些BMS能2A均衡

L555T_007 · 发表于 2012-2-23 22:53

MAGLITE 发表于 2012-2-23 22:17

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对于容量360-500Ah的电池，均衡电流不过500mA,什么概念啊。现在做的最大的“主动”均衡不过2A电流，还是 ...

你进入一个均衡误区

1 不能单看均衡电流大小，还要看均衡的时间长短
假设你碗里面比我多2000块钱，但是你每天比我小存50块，请问40天后我碗里和你碗里的钱差别多少块？

类似电动自行车，使用每天3小时，充电一个晚上10小时。
就算电池里面，最小的10AH,最大的12AH,就算均衡电流10mA，经过 2000/10=200小时，合计20天就能均衡的差不多了。

电动汽车 500AH和450AH,均衡电流500mA,也只不过需要100小时均衡就能达成初步的平衡了，1000小时后就能达到实用意义了。

2 电池本身就有容量差异，均衡只是实现【可用电量】均衡
追求绝对的平衡是没多大实用意义的，只要保证一定程度的电池可用电量均衡就很实用了。

L555T_007 · 发表于 2012-2-23 22:56

补上一个电阻能耗式均衡的理解
能量转移型的更好，充放电都能起作用，还能实现一定程度的【劫富济贫】，但是本身也有损耗

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均衡板的作用是电量(电压)均衡而不是容量均衡---不要犯常识性错误

均衡/补充只是对电池的所充进去的电量(现阶段只能检测电压)进行均衡，而不是容量均衡，
20AH电池组里面，均衡板不可能把那节15AH电池的容量提升到20AH，把那节25AH电池的容量衰减到20AH

均衡板的原理把先充饱的电池的充电电流减少，等待其他电池都慢慢充饱,各自充饱后的电量跟自身容量一致
PS：配套的充电器必需一直提供均衡电压，例如48V16串铁锂需要充电器充满后一直保持58～61V电压输出.
   用铅蓄充电器改造必须拆除其他功能，锂电池充电只需要最基本的CC/CV恒流恒压即可。

电池组放电是水桶原理，容量最低的电池低压保护就要断电了。

经过长时间均衡后，电池的充放电情况是

一致性不好的20AH电池组，实际能用的电量是15AH
                  充电停止时电量                放电停止时电量
25AH电池             25AH                         10AH
20AH电池             20AH                            5AH
15AH电池             15AH                            0AH          【水桶原理】

一致性很好的20AH电池组，实际能用的电量是19.5AH
                  充电停止时电量                放电停止时电量
20.5AH电池          20.5AH                         1.0AH
20.0AH电池          20.0AH                         0.5AH
19.5AH电池          19.5AH                         0.0AH          【水桶原理】
可以看到电池一致性越好，可用电量越高

如果电池一致性不好容量偏差太大，均衡板没有任何意义，只有换掉容量低的电池才是唯一出路

如果不装均衡板，即使容量很一致，却因为剩余电量不一致导致可用电量明显减少
充电以剩余电量最高的电池提前过压结束，其他电池没充饱
放电以剩余电量最低的电池提前低压结束，其他电池有电却放不出

               初始电量    1st充电停止 1st放电停止 2nd充电停止 2nd放电停止
20AH电池1    15AH    20AH             5AH       20AH             5AH    【有电放不出】
20AH电池2    10AH    15AH             0AH       15AH             0AH       【充不饱】
剩余电量偏差5AH,可用电量为15AH,减少了5AH

               初始电量    1st充电停止 1st放电停止 2nd充电停止 2nd放电停止
20AH电池1    15AH    20AH          10AH       20AH          10AH       【有电放不出】
20AH电池2       5AH    10AH             0AH       10AH             0AH       【充不饱】
剩余电量偏差10AH,可用电量为10AH,减少了10AH

可以发现电池剩余电量越不一致，可用电量越少，均衡板可以解决这个问题

而加装均衡板，长时间均衡后就能保证电池1/2都能充饱20AH电量

flykite · 发表于 2012-2-23 23:17

896068254 发表于 2012-2-21 18:24

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有没有3R33击穿后直通电压的，那样充电的电器可就有问题了，我正准备做呢，问一下 ...

要不要考虑升压时坏了导致升压不受控制
直接从5V窜到20V？

任何电路都不是绝对可靠的

至少目前来看降压是很安全的

但是保险丝，稳压管之类的不可少

L555T_007 · 发表于 2012-2-23 23:37

flykite 发表于 2012-2-23 23:17

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要不要考虑升压时坏了导致升压不受控制
直接从5V窜到20V？

如果是反馈电阻开路，确实会导致电压上升。

但是损坏最高的应该是发热最大的功率管。
做开关电源的都知道，MOS短路是常见故障！

BOOST升压电路，无论MOS开路/短路都不会产生高压

而BUCK降压，MOS开路没事，短路就杯具了

MAGLITE · 发表于 2012-2-24 00:05

L555T_007 发表于 2012-2-23 22:53

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你进入一个均衡误区

1 不能单看均衡电流大小，还要看均衡的时间长短

可电动公交，可一些特殊车辆或设备每天都要用的，根本没有数百个小时让你去补充

在储能电站上到还行，偶尔调峰用下，平时都在充电

桃源客 · 发表于 2012-2-24 00:11

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MAGLITE · 发表于 2012-2-24 00:15

L555T_007 发表于 2012-2-23 22:56

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补上一个电阻能耗式均衡的理解
能量转移型的更好，充放电都能起作用，还能实现一定程度的【劫富济贫】，但 ...

被动式是这么搞的，你说的都是理论，实际工程应用中根本不是那么简单的，不是一些爱好者拍脑袋想出来做个小板子就解决问题的。另，电池一致性初期可以很好，循环着循环着差距就拉开了，特别在电动汽车上面应用，电压平台高，上百串，电池还会因为在电池箱里不同的位置，温度不同而加速这种差异（散热风扇/加热器也不能使电池温度相同，靠中间的温度一定会比四周的高）。

HYHNSS · 发表于 2012-2-24 01:15

3R33降压用了一年多,没有出问题,61030用了半年出问题的路过.

hyf0534 · 发表于 2012-2-24 02:20

那么关键还是充电比较麻烦了

naturemist · 发表于 2012-2-24 07:06

空间能放得下吗

L555T_007 · 发表于 2012-2-24 09:14

MAGLITE 发表于 2012-2-24 00:15

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被动式是这么搞的，你说的都是理论，实际工程应用中根本不是那么简单的，不是一些爱好者拍脑袋想出来做个 ...

你说了半天，不是更说明串联管理是必须而且麻烦的么？

何以你在35楼说
串联效率高，损耗也小。至于管理，根本不用太在意？？？？？

平衡未必能做到很好，但是无论如何都比不做好！

yesung · 发表于 2012-2-24 11:42

看起来，我之前改装的遥控车，2串+3R33，什么保护、平衡都不加，有点危险啊。。。。

rbi · 发表于 2012-2-24 12:33

效率很高，但是3R33的静态电流，你得加个开关了

MAGLITE · 发表于 2012-2-24 15:10

L555T_007 发表于 2012-2-24 09:14
你说了半天，不是更说明串联管理是必须而且麻烦的么？

那是数量大的串联，才需要复杂的BMS。
8串以内基本上就装上保护板即可，刻意追求平衡没必要，给共军的12.8V某铅酸替代模块，以及29.6V某定位系统电源也是没有BMS管理的，军方反应还是不错滴~

2串电池更没必要，数量少一致性好控制，常见单反DV的锂电一样两串不做平衡。你愿意花钱搞管理也不是不行，有钱一个电池你也能玩BMS

L555T_007 · 发表于 2012-2-24 15:34

MAGLITE 发表于 2012-2-24 15:10

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那是数量大的串联，才需要复杂的BMS。
8串以内基本上就装上保护板即可，刻意追求平衡没必要，给共军的12. ...

串充存在单节过充的现象一直存在，无论是2节还是100节,
因为充电器只管总电压，单节就有机会过充到保护阀值4.35V了

很多笔记本电池提前报废也是这个原因

锂电池电压超高1%寿命短10%，相关研究资料很多，众多大肚电池也证明了这个结论，

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2/3/4节加均衡是需要一点成本，航模界的方案就直接用平衡充，成本更高，接线也不方便

电动自行车的均衡保护板方案是保护ic+tl431均衡

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难道没有低成本高精度的方案？
但当你发现日本精工 S8209A 这个自带均衡控制的锂电池保护芯片后，成本就不高了。
有级联接口，可以任意串接。
比现在的电动自行车均衡板的TL431均衡精度高/一致性更好，成本也差不多----IC贵了但节省光耦
估计会逐步普及起来。

日本精工 S8209A

MAGLITE · 发表于 2012-2-25 23:54

L555T_007 发表于 2012-2-24 15:34

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串充存在单节过充的现象一直存在，无论是2节还是100节,
因为充电器只管总电压，单节就有机会过充到保护阀 ...

你非常“学术”派但大量的工程实践，不是纸上谈兵搞定的。希望你能在中国BMS界一统江湖

hyf0534 · 发表于 2012-2-26 02:53

反正我就是串联加3R33降压做了个移动电源,电池的保护板也没加,用着感觉还行,至于电池损耗,管他娘的,大不了坏了电池我就换,电池一大堆,正发愁用不完,有人说电池会爆炸,我觉得几率太小,直接吧锂电短路也没见过几个爆炸的

hyf0534 · 发表于 2012-2-26 11:12

顺便顶一下

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