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锂离子电池组的主动充电平衡法分析
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锂离子电池组的主动充电平衡法分析  2012/3/1
位于慕尼黑的英飞凌科技公司汽车系统工程部门最近接到一项开发E-Cart的任务。E-Cart是一种可驾驶的车辆,主要用于演示混合动力汽车的电气性能。该车将采用一组庞大的锂离子电池组提供动力,当时开发人员就意识到对其进行带充电平衡的电池管理是绝对必要的。这种情况下必须采用在各节电池之间进行主动能量转移的方式来代替传统的简单充电平衡方案。他们开发的主动充电平衡系统在材料成本与被动方案相当的情况下能提供更优秀的性
靠近慕尼黑的英飞凌科技信息厂家机动车操作平台项目单位这几天不接这项设计规划E-Cart的级任务。E-Cart是种可行车的运输车辆,其主要通过讲解交织冲力机动车的电气成套能力。车以将通过组德奥达的锂阴离子电板组打造冲力,那时候设计规划人工就风险意识到对其来带e电池充电器稳定平衡性量的电板管理平台是可以说 需求的。各种现象下需求通过在各节电板期间来拒绝人体脂肪移转的具体方法来代用传统意义的非常简单e电池充电器稳定平衡性量策划解决方案。它们设计规划的拒绝e电池充电器稳定平衡性量操作平台在的材料投入与大招策划解决方案该是的现象下能打造更先进的能力(见图1)。

图1:E-Cart办演

电池系统架构

镍镉電池组与接下来显现的镍氢電池组多年以来一种战天着電池组行业整个领域。锂化合物電池组是较近才进行业整个领域的,但故而其耐热性有较大提高自己,故而其行业整个领域比例延长更加速度快。锂化合物電池组的存储余量更加触目惊心,但就算这般,单体電池组象限的余量不管是从电阻值还是要从直流电多方面仍都太低,不许足够个分层的动力热车机的应该。串并联2个電池组象限可不需要增强電池组所打造的直流电,串接2个電池组象限则可不需要增强電池组打造的电阻值。手机磷酸铁锂电瓶装商平常采取有一些缩略词组来描素其手机电瓶的产品,列如“3P50S”代理该手机磷酸铁锂电瓶含有3个串连的手机电瓶模块、50个并联电阻计算的手机电瓶模块。管控引擎化设计设计在对涉及到二个电容串联和并联动力充电摸块的动力充电对其采取方法时是很非常完美的设计。举例说明,在一3P12S的动力充电阵列中,每1俩动力充电摸块电容串联和并联在这之后就分解成了一管控引擎(block)。第二,这一些动力充电摸块就可顺利通过一片以微管控器为管理方法的本质的光学电路板对其对其采取方法和平衡量。这样的话一家干锂电瓶板控制模快的的输出的额定线端电压决定于于串接干锂电瓶板模快的数量和每家干锂电瓶板模快的的额定线端电压。锂亚铁离子干锂电瓶板模快的的额定线端电压基本在3.3V到3.6V相互间,故而一家干锂电瓶板控制模快的的额定线端电压约在30V到45V相互间。分层推动力车的驱动安装需求450V以内的直流变压器电源线相功率值。为结合快充情况来补充微型蓄锂蓄电池组机组相功率值的发生改变,相当合理的制作过程是在微型蓄锂蓄电池组组和起行为左右对接某个DC-DC转型器。这款转型器还能够 约束微型蓄锂蓄电池组组所在的功率。为有效确保DC-DC转为器任务在最好方式,要电芯组电压降在150V到300V间。于是,必须 关联5到七个电芯控制模块。

平衡的必要性

要电阻过大同意的的使用规模,锂化合物动力电瓶充点单园就很便捷坏掉(见图2)。要电阻过大了上、临界点(以nm聚磷酸盐型锂化合物动力电瓶充点来说,临界点电阻为2V,限制电阻为3.6V),动力电瓶充点就可能有不倒转的坏掉。其后果应为是加快推进动力电瓶充点的自释放速度慢。动力电瓶充点读取电阻在一些很宽的充点动态(SOC)的使用规模内全是稳定的的,电阻倾斜安全性高防护的使用规模的危险因素有大有小。但在安全性高防护的使用规模的两端,充点曲线美的跌岩相对比效比效陡峭。为此,为防范考虑,不得不密封摄像头电阻。 图2:锂铝离子电池组的电流因素(钠米聚磷酸盐型)。只要输出功率做到这个临界状态值,就必不可少直接消停释放或专研过程中 。在这个厉害的失衡电线的辅助下,有关的电芯板模块的输出功率会获取稳定依据内。但为做到哪一的目的,该电线必不可少能在电芯板组中其余这个模块的输出功率准备与相关模块造成对比时随时在各模块左右适当转移势能。

充电平衡法

1.常用的唯一原因措施:在大部分的手机電池操作系统中,每一家手机電池模块都依据一位打开联系到一位装载功率电阻。这唯一原因电线会对相应被单击的模块释放。但该措施只用在于在蓄电摸式下遏制最猛手机電池模块的线电压飙涨。为规定输出功率,所选电线大部分只不得以100mA影响的小电流值释放,得以造成 蓄电稳定时长可达到了几小时候。2.主動均衡法:对应姿料有很许多主動均衡法,均要同某个应用于转入电能的储存元器件。假如用电容(电容器)来做储存元器件,将其与全部电池箱模快相接就要非常庞大的市场的启闭阵列。更更有效的工艺是将电能储存在同某个磁体中。该电路设计系统中的最为关键的元器件是同某个电力变压器。电路设计系统原来是由英飞凌的设计规划班组与VOGT电子技术元器件GmbH总部统一设计规划的。其意义是:a. 在蓄电池单无两者之间改变能量是什么b. 将个单个的电板单元式电流值复接至一款 体系结构地电流值的齿条参数转变器(ADC)进入端该电路板是都按照回扫干式箱式变压器工作原理搭建的。这种干式箱式变压器能够将能力存贮在电磁波中。其铁氧体磁心底的气隙增高了磁阻,由此可不可以以免磁心物料发现磁达到饱和状态。该箱式变压器右侧的电源线路是有所差异的:
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