锂动力电池管理系统www.jh011.com_再生电动车充电站_新浪博客

一、锂动力简介

  一只单体蓄电池可良好的服务10-20年以上,而串联蓄电池的服务寿命平均不到2-3年,大量解剖发现,造成蓄电池组失效的主要原因之一就是个别单体电池的严重损坏连带整组失效。在没有有效均衡保护电路的简单串联蓄电池组中,由于单体电池性能不可能{jd1}相等,初期的细微差别,在每次充放电的放大作用下,几个月后的性能就会有较大的差异,其中必然有一只或数只单体电池性能严重下降。虽然经过检查更换可以使整组电池恢复性能,但这种现象在一段时间之后必然还会重复出现,给系统的使用造成很大影响。
目前重要系统的电池组均有充电均衡电路和放电电压检测电路,前者均衡能力有限,基本在毫安级(小于0.005C),后者只有检测,没有矫正功能,导致系统充电时不敢充足,放电时不敢放净。系统使用容量远远小于电池组的标定容量。这种现象在锂电池组中表现最为突出。高标配置、降额使用对价格昂贵的锂电池蓄电池是极大的浪费。 当年比亚迪试制的纯电动车锂电池组的燃烧就是放电时个单体电池容量的不均衡,致使个别单体电池反向充电造成的。
??JH2010-1锂动力电池管理系统突破串联蓄电池充放电不均衡世界性难题,可彻底解决锂离子电池组、铅酸电池组等因充、放电不均衡导致单体落后进而引起整个电池组提前失效的问题。均衡充放电电流达到0.5-1C!使每只蓄电池取长补短,在整个寿命期间同步衰减。

基本原理:

  JH2010-1锂动力电池管理系统为每只单体电池配置一套动态的稳压稳流源,当串联电池组在充、放电过程中,某只单体电池的电压有高于或低于平均电压倾向时,系统将自动将从其他电能较高的电池中吸收能量转移到电能较低的电池中,始终使各单体电池电能处于平均状态。

  本系统是无损能量自由双向转移,根本不同于传统的将高电压电池强制放电的所谓“保护板”,充、放电均衡电流可达到数十安培,其中放电均衡更是世界xx。它将彻底解决串联蓄电池因容量差异而造成的单体电池过放或反充的现象。为各种串联蓄电池的安全、长寿、高效使用提供了保证。 整个寿命期将基本不需任何维护,直到设计寿命的终结。减少大量检测维护费用,提高服务设备的可靠性!
大大延长蓄电池组的使用寿命,免除更换蓄电池组的高额费用。

基本参数:

均衡充电能力:0.2C、0.5C、1C等。根据需要
均衡放电能力:0.2C、0.5C、1C等。世界xx,可彻底解决串联电池组因单体落后而导致的整组失效的世界性难题。
电池组范围:300V、600V系统;

二、蓄电池应用现状
1、串联电池组的应用特点介绍

  由于单体蓄电池的端电压较低,锂电池为3.2/3.6V。而电动汽车系统的工作电压一般都较高300-600V,因而必须将多只单体电池串联起来才能满足需要。 串联电池组的特点是流过电池组本身的电流xx相等。由于各单体电池的电气参数应材料、工艺等原因,不可能{jd1}xx相同,出厂时一般采用参数接近配组的方式,使蓄电池组中的各单体电池参数尽可能一致。串联电池组的使用特点之一就是每次充放电时都会放大上述单体电池间细微的差距,容量较少者每次充电时都存在过充电,而每次放电又存在过放电,久而久之,这种较差的电池就会加速损坏形成落后电池,从而导致整个蓄电池组性能下降或提前失效。具体表现为,单体电池质量好,参数一致性好,配组严格,使用环境好(一般浅充浅放)的电池组寿命就长些。而单体电池质量一般,参数一致性一般,配组不太严格,使用环境较差(经常深充深放)的电池组寿命就短。虽然性能下降或失效的电池组仅是一个或数个单体电池首先损坏引起的,也容易进行更换修复,但及时的检查与更换,需要大量维护人员,同时在维护一段时间后还会出现新的落后电池。如果不及时检查、发现并更换落后电池,轻则严重降低电池组服务时间,重则会造成落后电池严重的过充或过放甚至反充,危及安全(漏液或燃爆)。

2、锂电池串联电池组的应用介绍
  大量被使用的锂离子电池标称电压为3.6V,充满限制电压为4.2V,当充电电压超过4.2V时,就可能引起会发生燃爆现象;放电截止电压为2.75V,当放电低于2.75V时,就会损伤电池,造成容量的下降。(磷酸铁锂电池的标称电压为3.2V)
纯电动汽车一般使用比能量高的锂电池提供动力,为提高动力,一般将一百节左右的单体锂电池(300V系统)串联起来使用,有些电动大巴则用二百多节左右的单体锂电池(600V系统)串联起来使用。电池组串联的越多,出现单节落后的几率就越高,相对服务寿命就越短,虽然可以通过维护来维持寿命,但在整个寿命中需要多次维护,维护成本较高,同时也给用户带来不便。
电动汽车产业的出现为锂电池的大规模应用成为现实,但在应用初期,锂电池的制造工艺尚未xx成熟,不论电池厂家怎样精准配组,在使用一段时间后都会出现单体电池落后现象,并且随时间呈迅速扩大,导致电动汽车的行驶里程迅速缩短。由于车用锂电池的保修时间多在3-5年,因而电动汽车在使用一年后的电池维护将成为电动汽车厂家最为头疼和费用{zg}的问题。
JH2010-1锂动力将会在源头上根除落后电池的产生,因而可使锂电池的选配变的简单,一方面可大大降低蓄电池的采购成本(各品牌间成本差异极大,而性能却并未得到时间的检验),另一方面可确保蓄电池寿命,并在蓄电池寿命期间不需检修和更换电池,为厂家节省巨额的蓄电池维修费用。
三、技术原理与技术现状

1、现有技术现状
的核心内容--电池均衡部分普遍采用并联分流的方法来解决串联电池组的充电不均衡问题,即使航天用的锂离子电池的均衡充电技术也一般是采用单片机系统控制并在单电池上的分流电阻上实行通断,从而控制单电池的充电量。这种方法控制复杂、效率低、热耗大、均衡时间长。
锂离子电池均衡充电在民用产品中还没有得到广泛重视和应用,因为多节单电池串联的应用较少,可靠性、寿命要求不高。在电动车锂离子电池系统中,单电池串联的节数较多,已经普遍考虑采用简单均衡充电技术。
现有均衡充电技术是一种并联分流技术。即在每一节蓄电池旁并联一只放电器,当整个系统的电压还未达到设定电压而某节单体电池已经充满时,与之并联的放电器接通,将多余的电量泄放掉,这样的方式在保证每只蓄电池充满的情况下,需要消耗大量的电能,排泄电热能需要相当大的空间,同时造成系统的可靠性降低。
因此,现有均衡技术的均衡电流一般都较小,难以进行快速充电,否则将均衡不过来,依然会造成单体电池过充。电动汽车要大规模上市,必须能够进行快速充电。
现有锂电池保护方面,除了小电流的充电均衡外,放电时基本没有什么有效的办法,其实,锂电池组产生落后的原因,不仅是充电不均衡造成的(因为许多加了充电均衡电路的锂电池组,依旧会出现落后电池),而且更主要是放电不均衡造成的。只是人们以为放电均衡难以实现,未予考虑罢了。
目前通常的充放电管理方法是,充电时只要有一只锂电池先行充满,系统就停止充电,以防出现过单节充电,此时许多单体锂电池尚未充满。而放电时,只要有一只锂电池提前放完,系统就停止放电。这样,高价配置的锂电池组既不敢充满,又不敢放光,只能用电量中间那段,容量配置浪费极大。

? 2、本技术原理与应用实践
首先,本技术具有大功率无损均衡充电能力,可以保证锂电池组在大电流快速充电情况下的均衡性。
其次,本技术采用高效能量转移技术,在放电时能够将容量大的单体电池能量自动转移到能量小的单体电池中。具有世界xx性质。
? 本技术首先应用于锂电池电动汽车上,彻底解决了常规锂电池厂家理论上保用三-五年,实际上每年都要厂家专人维护的问题。


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北京海地恒通系统工程有限公司
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