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磷酸铁锂电池组怎么才能做到均衡?

有两种方式,可以将磷酸铁锂电池组做到均衡的效果。

一种是使用锂电池组均衡仪设备,对电池组进行均衡。另一种是在锂电池组的BMS上加上均衡的功能,让BMS对电池组进行均衡。这两种均衡的方式都能实现对锂电池组的均衡,下面就来详细说说这两种均衡方式各自的功能跟区别吧。

在此之前,为了更有效地说明均衡的功能,先来说说锂电池组为什么需要做均衡吧。不得不提到的就是锂电池组的一致性问题了。锂电池组的PACK过程中,如果发现成组的电池组各串电压差异特别大,也就是一致性特别差,充电放电容量测试时,由于锂电池组遵从“木桶原理”,充电时,电池组的各串电压一起上升,电压偏高的某些串会提前触发锂电池组保护板的过充保护功能,充电停止,而低压串的电池还没充满,这样锂电池组的电量就还未能完全充满;放电时,电池组的各串电压一起下降,电压偏低的某些串会提前触发锂电池组保护板的过放保护功能,放电停止,而高压串的电池还没放完,这样锂电池组的电量就不能完全放完。

这个就是一致性差的弊端,充电不能充满,放电不能放完。一致性越差,弊端就会越大,充电放电的容量就会越少。这个时候就需要加入均衡,让电池组的各串电压趋于一致。

1、第一种均衡方式,是使用锂电池组均衡仪设备,对电池组进行均衡。

这种均衡的方式可以是充电模式下的均衡,也可以是放电模式下的均衡,使用于电池组PACK组合过程中,也可以说是半成品的均衡。

充电模式下的均衡,接入充电器,设置好均衡仪的参数(比如电池种类,充电满电电压等等)。充电器经过了均衡仪设备对电池组进行充电,在充电的过程中,实际上是对每一串电池进行了充电,让电池组的每一串都充至满电电压(三元锂单节每串满电电压4.2V,磷酸铁锂单节每串满电电压3.65V)。这样就有效地对电池组进行了均衡,每串电压趋于一致。

放电模式下的均衡,连接好均衡仪设备,也是需要设置好均衡仪设备的参数(比如电池种类,下限电压等等),均衡仪会对高压的串进行放电,逐渐降低高压电池的电压,让电池组的每串最后都会跟最低电压的一串电池电压一样,

均衡仪设备这种均衡方式的优势是简单,快速,并且效果显著。能快速均衡好电池组,当电池组压差比较大的时候,也可以很快地拉平电池组的各串电压。

它的劣势是只能在电池组出厂前,或者是售后维修时进行,在用户端使用的过程中无法进行。

2、另一种均衡的方式是在磷酸铁锂电池组的BMS(电池组保护系统)上加上均衡功能。

BMS上的均衡功能,目前基本上都是被动均衡,也就是通过均衡电阻进行的放电均衡。

均衡电流:比较小,一般都会在100mA之内。

均衡模式:一般是在电池组充电末端进行,均衡开启的条件是,电压大于4.1V且压差大于50mV。

均衡原理:当电池组充电到末端时,电压达到4.1V以上,压差达到了50mV以上时,高压的电池就会通过均衡电阻进行放电,用耗电的方式,降低自己的电压,逐渐减少与低压电池的压差,以达到均衡的效果。

这种均衡的方式优势是恒久性的,只要用户端开始使用,开始充电就可以开始均衡,所以这种均衡的方式应用的比较广泛。但是它的劣势是均衡电流特别小,在电池组的寿命中后期,当电池组的压差特别大时,均衡的效果就很不明显。

以上两种方式都可以对磷酸铁锂电池组进行均衡,第一种是在PACK制造过程中,或者是售后处理的时候;第二种是在电池组的保护系统里面加,伴随产品的使用而进行的均衡。

希望可以帮到你们!

目前技术经济条件,磷酸铁锂电池组的使用者很难做到电池组在大电流放电时的随时均衡,目前市面上使用的保护板不管是主动均衡还是被动均衡,均衡电流均比较小。均衡电流在50mA至2A左右,(当然,大电流10至20A的也有,但做为小容量磷酸铁锂电池300AH以下的容量,大电流的均衡设备可能使用者极少)这样的均衡电流很难保证磷酸铁锂电池组在大电流放电时随时保持均衡。

当前的条件,做为磷磷铁锂电池组的使用者(电池组配备了0.3A以上均衡电流的保护板,在小的均衡电流保持电池组的满电均衡将很耗时,甚至无法保持磷酸铁锂电池组的满电均衡)只能做到磷酸铁锂电池组的满电均衡。

磷酸铁锂电池组如果配备的是主动均衡保护板,在使用时可只在充电时开启均衡功能,并在充电器转成绿灯时查看电池组的均衡状况,在电池组未完成均衡时不要停下充电器,配合电池组完成电池组的满电均衡,保证每个电芯在充电时均能充满。

使用电池组放电时则关掉电池组的均衡。这样做可使每个电芯充满电,保证电池组容量为电池组中最小电芯的容量。不至于因使用电池组放电末尾时,电池组中容量较大的电芯通过均衡设备向容量较小电芯中均衡电量,虽然牺牲了一些电池组整体容量的发挥,(目前用户能用到均衡设备的均衡电流,对大电流放电时磷酸铁锂电池组因电芯容量不一致而导致整体容量小的提升非常有限)但避免了因电芯容量不一致导致的电芯电量不一致的进一步加剧,使得在充电时电芯可以同时充满,减少充电时电池组的均衡时间,保证电池组充电时每个电芯均能充满,电池组容量长期稳定,结合保护板的欠压保护,发挥磷酸铁锂电芯循环次数较多的优势,延长整个电池组的使用寿命。

完全做到均衡很难,适当均衡有必要,不管是锂电池还是铅酸电池。为什么要均衡?当电池的一致性不够好时,对每一颗电池进行管理是非常必要的,否则容量偏小的电池充电的时候会过充,放电的时候会过放,最先损坏。整个电池组的容量和木桶理论一样,取决于容量最小的那个单元或单体。特斯拉之所以牛是他的BMS电池管理系统做得好,几乎对每一个单元进行了管理;但是也做不到对每一颗电池进行管理。

给你说点容易操作的。

多并联,可以有效缩小压差

用带主动均衡功能的保护板

磷酸铁锂电池和三元锂电池有什么不同

【太平洋汽车网】这两种电池的正极材料有区别,性能也是有区别的。磷酸铁锂电池的正极是使用磷酸铁制造的,三元锂电池的正极是使用三元材料制造的。有些三元锂电池的正极是使用镍,钴,铝制造的,有些三元锂电池的正极是使用镍,钴,锰制造的。

目前新能源汽车上有两个主流的电池技术路线,磷酸铁锂电池和三元锂电池,虽然这两种电池在众多应用领域展开竞争,但是以在新能源汽车领域的竞争为主线,因为这是国内最大的锂电池应用场景。那么,既然要竞争,必然有比较,新能源电池磷酸铁锂和三元哪个好?二者怎么区别?

能量密度关于能量密度,这是一项影响新能源汽车续航表现的指数。在这一参数上,磷酸铁锂电池电芯能量密度大概只有110Wh/kg左右,而三元锂电池电芯能量密度普遍在200Wh/kg。也就是说,相同重量的电池,三元锂电池的能量密度是磷酸铁锂电池的1.7倍,三元锂电池能够为新能源汽车带来更长的续航。

安全性新能源汽车有一点让车主谈之色变,那就是自燃,每年都有不少新能源汽车自燃的事故,归根到底,这与电池的稳定性有关。从这方面来说,磷酸铁锂电池是目前热稳定性最好的动力电池,在安全性上相较于三元锂电池有着绝对的优势。磷酸铁锂电池的电热峰值高达350°C,电池内部的化学成分需要达到500~600°C才会开始分解;而三元锂电池的热稳定性表现就很一般了,它在300°C左右就会开始分解。

温差效率当然了,磷酸铁锂电池虽然耐高温,但三元锂电池耐低温性能更好,是制造低温锂电池的主要技术路线,在零下20C时,三元锂电池能够释放70.14%的容量,而磷酸铁锂电池只能释放54.94%的容量;且由于在低温条件下,三元锂电池的放电平台远远高于磷酸铁锂电池电压平台启动也更快。

充电效率这一方面,三元锂电池效率更高。锂电池充电是采用限流限压法,即在第一阶段做恒流充电,此时电流大,效率高。恒流充电达到一定电压后,进入第二阶段恒压充电,此时,电流小,效率低。因此,衡量二者充电效率就用恒流充电电量与电池总容量的比值,称为恒流比。实验数据表明,10°C以下条件充电时二者区别不大,但10°C以上会拉开距离,在20°C充电时,三元锂电池的恒流比是52.75%,磷酸铁锂电池的恒流比是10.08%,前者是后者的5倍。

循环寿命磷酸铁锂电池的循环寿命要优于三元锂电池,三元锂电池的理论寿命是2000次,但基本上到1000次循环时,容量衰减到60%。就算是业界较为优秀特斯拉,经过3000次也只能保持70%的电量,而磷酸铁锂电池经过相同循环周期,也还能有80%的容量。

写在最后相比之下,磷酸铁锂电池安全、寿命长、耐高温;三元锂电池重量轻、充电效率高、耐低温。因此,二者差异产生的因时因地的各自适应性是双雄并存的原因所在。

(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

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