为了更好地应用锂离子电池并充分发挥其性能,需要配备合适的电池保护板。锂离子电池的组装和应用主要根据实际应用需求,如电池容量、电压、充放电电流、多节电芯串联或并联使用等,电池保护板需要根据实际情况选择这些参数。
1、锂离子电池容量和充放电尺寸要选择合适的电池保护板
首先需要根据自己的电机功率计算出电池需要提供的持续电流(需要实际功率,一般骑行速度会对应一个对应的实际功率)。比如电机连续工作电流为20a(1000w电机48v),那么电池可以长时间提供20a电流,温升很低(即使夏天外面温度35度,电池温度最好控制在50度以下)。另外,如果需要高速行驶,48v下电流20a,过压加倍(96v,如ecpu3档),然后电流持续到50a左右。这样,在选择电池保护板时,就需要考虑满足这样的参数设置。 ,太低可能烧坏电路板,太高可能烧电机。
2、锂离子电池组数对保护板参数的影响
锂离子电池单体之间存在容量差异、内阻差异、电压差异等因素。电芯越多,电池组的稳定性越差,对电池保护板的性能要求也越高。
锂电池串联使用的大忌是电池自放电严重不平衡。只要每个人都一样且不平衡,这并不重要。问题在于,这种状态是一种紧急且不稳定的状态。好电池的自放电很小,坏电池的自放电很大,自放电不会太小。说明进程不稳定。
因此,需要对自放电大的电池进行筛选,只保留自放电小的电池(一般合格品自放电小,厂家测量过。问题是很多不合格的产品进入市场)。
在自放电小的基础上,选择容量相近的系列。即使容量不相近,也不会影响电池寿命,但会影响整个电池组的可用容量。比如15节电池的容量是20ah,只有一节是18ah,那么电池的总容量只能是18ah。到最后锂离子电池保护板,电池会没电,需要保护保护板,而且整组电池的电压还是比较高的(因为其他15节电池电压正常,还有电)。
所以整组电芯的放电保护电压可以看出整组电芯的容量是否相同(前提是整组电芯充满电时,每个电芯一定是满电的)电)。总之,不平衡的容量不影响电池寿命,只会影响整组的容量,所以尽量选择容量相近的组件。
组装后的电池必须在电极之间具有良好的欧姆接触电阻。即导线与电极之间的接触电阻越小越好,否则接触电阻大的电极会发热,这种热量会沿着电极传递到电芯内部,影响电池寿命。当然,组装电阻大的表现是相同放电电流下电池组的压降大。 (压降一部分是电芯的内阻,一部分是组件的接触电阻和导线电阻)
3:保护板选择及充放电事项(数据为磷酸铁锂电池,一般3.7v电池原理相同,但数据不同)
保护板的作用是保护电池过充过放,防止大电流对电池的损坏,在充满电的情况下平衡电池电压(平衡能力一般较小,所以如果有一个大的自放电电池保护板很难平衡,也有保护板在任何状态下做平衡,就是从充电开始就平衡,好像很少见)。
为了电池组的使用寿命,建议电池充电电压在任何时候都不要超过3.6v,也就是说保护板的保护动作电压不要高于3.6v,平衡电压建议为3.4v -3.5v(每个电芯3.4v已经充到99%以上的电量,参考到静态,大电流充电时电压会升高)。电池放电保护电压一般2.5v以上(2v以上问题不大,一般没电完全没电使用的机会不大,所以这个要求不高)。
充电器推荐最大电压(充电最后一步可以是最高恒压充电模式)3.5*串数,比如16串约56v。通常充电可以在每节3.4v截止时均匀充电(基本溢出),这样电池寿命是有保证的,但是由于保护板还没有开始平衡,如果电池有较大的自充电放电,它会随着时间的推移。表现为全组音量逐渐减小
。因此,需要定期(如每周)将每节电池充电至3.5v-3.6v,并保持数小时(只要均匀大于平衡启动电压即可),自放电越大,均衡时间越长,自放电过大的电芯难以均衡,必须淘汰。所以在选择保护板时尽量选择3.6v过压保护,3.5v启动平衡。 (市面上大部分产品都是3.8v以上过压保护,3.6v以上启动平衡)。
其实选择一个合适的平衡启动电压比保护电压更重要,因为可以通过调节充电器的最大电压限制来调节最大电压(也就是保护板没有机会做高-平时电压保护),但如果平衡电压高,电池组就没有机会了。平衡(除非充电电压大于平衡电压,但这会影响电池寿命),电芯会因为自放电能力而缓慢下降(不存在自放电为0的理想电芯)。
保护板继续放电电流能力。这是最糟糕的评论。
因为说保护板的限流能力是没有意义的。比如你可以让它继续通过一个管子通50a的电流(此时加热功率大约是30w,同一个板子至少2个串联60w),只要有足够的散热片散热没问题。
可以保持在50a甚至更高而不烧管。但是不能说这个保护板能持续50A电流。因为我们大部分的保护板都是放在电池盒里面的,而且电池离它很近,甚至离它很近。因此,如此高的温度会使导热电池发热。问题是高温是电池的死敌。
所以保护板的使用环境决定了如何选择限流大小(而不是保护板本身的电流能力)。
如果从电池盒中取出保护板,几乎任何带散热片的保护板都可以处理50a甚至更高的持续电流(此时只考虑保护板的容量,有不用担心电芯温度升高而损坏)。
下面笔者就给大家讲讲共同的环境,也就是和电池一样的密闭空间。这时保护板的最大发热功率最好控制在10w以下(如果是小保护板,应该小于5w,大体积的保护板可以在10w以上,因为它具有良好的散热,温度不会太高)。至于多少合适,建议继续电流运行时,整板最高温度不要超过60度(最好在50度以下)。理论上保护板的温度越低越好,对电池的影响也越小。
由于充电电池mos是串联的,相同情况下同口板的发热是异口板的两倍。相同热量,仅管数高出4倍(在mos类型相同的前提下)。
我们计算一下,如果50a持续电流,那么mos内阻为2毫欧(这个等效内阻需要5个管子),加热功率为50*50*0.002=5w。这时候是可以的(其实2毫欧内阻的mos电流容量是100A以上,不过没问题,就是发热量大)。
如果是同一个端口板,则需要4个2mohm内阻mos(每2个并联内阻为1mohm锂离子电池保护板,然后串联,总内阻等于2mohm。如果使用75管,总数仅 20)。如果100a的连续电流允许加热功率为10w,则需要内阻为1毫欧的管子(当然也可以通过mos并联得到相同的等效内阻)。对于加热功率,只能使用0.5毫欧管,50a连续电流的4倍mos数量可以产生相同的热量)。
所以在使用保护板的时候,为了降低温度,要选择内阻小的板子。如果内阻已经确定,请尽量使板子和外部散热更好。选择保护板的时候,不要听卖家恶搞继续多大电流容量,问问保护板放电电路的总内阻就可以自己算了(问你用的是什么管子,用量多少,检查内阻自己计算)。
笔者觉得,如果真的在卖家标称的持续电流下放电,保护板的温升应该比较高。因此,最好降额选择保护板。
(说50a续,可以用30a,如果要50a续,最好买80a名义续)。建议使用的用户选择保护板总内阻不大于2毫欧。
同口板和异口板的区别:同口板充放电是同一根线,充放电都有保护。
不同的端口板独立于充电线和放电线。充电端口仅在充电时受到过度充电保护。如果从充电口放电,则不会受到保护(但可以完全放电,但充电口的电流容量一般比较小)。
放电口用于放电时保护过放电。如果从出料口充电,就不能防止过充(所以ecpu的反向充电完全可以用于不同的端口。
而且反向充电使用的能量肯定比使用的少,所以不用担心因反向充电而导致电池过度充电。除非你只是带着满电出去,马上下山走几公里,一直启动eabs反向充电是有可能造成电池过充的,基本不存在),但正常使用充电一定不能从放电口充电,除非你一直在充电。监测充电电压(如临时路边紧急大电流充电,可以从放电口充电,继续骑行不溢出,不用担心过充)
计算电机的最大连续电流。选择容量或功率合适的电池,以满足这种持续电流并控制温升。保护板的内阻越小越好。其实保护板的过流保护只需要进行短路保护等异常使用的保护(不要试图通过限制保护板的电流来限制控制器或电机所需的电流)。
因为如果你的电机需要50a的电流,你没有使用保护板将电流限制在40a,这样会导致频繁的保护,如果突然断电很容易损坏控制器。 (我的4组电瓶在车上装了一年半,一直没机会被大电流放电保护板保护,因为线还没短路,当电流大,开路常直接跳断。保护板一般允许瞬间保护。大电流)。