电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
目前锂电池包的充电一般都采用串联充电，这紧要是因为串联充电办法结构简单、成本低、较容易实现。但由于单体锂电池之间在容量、内阻、衰减特性、自放电等性能方面的差异，在对锂电池包串联充电时，电池包中容量最小的那只单体锂电池将最先洋溢电，而此时，其他电池还没有洋溢电，倘若持续串联充电，则已洋溢电的单体锂电池就可能会被过充电。
而锂电池过充电会严重损害电池的性能，甚至可能会导致爆炸造成人员伤害，因此，为了戒备出现单体锂电池过充电，锂电池包使用时一般配有电池管理系统（BatteryManagementSystem，简称BMS），通过电池管理系统对每一只单体锂电池进行过充电等保护。串联充电时，倘若有一只单体锂电池的电压达到过充保护电压，电池管理系统会将整个串联充电电路切断，停止充电，以戒备这只单体电池被过充电，而这样会造成其他锂电池无法洋溢电。
经过多年的发展，磷酸铁锂动力锂离子电池由于具有较高的安全性、很好的循环性能等优点，已经基本能满足电动车特别是纯电动轿车的要求，工艺上也基本具备了大规模加工的条件。然而，磷酸铁锂电池的性能与其他锂电池存在着一定的差异，特别是其电压特点与锰酸锂电池、钴酸锂电池等不同。以下是磷酸铁锂与锰酸锂两种锂电池的充电曲线与锂离子脱嵌对应关系的比较：
从上图的曲线不难看出，磷酸铁锂电池在快洋溢电时，锂离子几乎完全从正极脱嵌到负极，电池端电压会快速上升，出现充电曲线的上翘现象，这样会导致电池很容易达到过充电保护电压。因此磷酸铁锂电池包中某些电池充不满电的现象相对锰酸锂电池包而言会更为分明。
另外，虽然有些电池管理系统带有均衡功能，但由于从成本、散热、可靠性等多方面考虑，电池管理系统的均衡电流一般远小于串联充电的电流，因此均衡效果不是很分明，也会出现某些单体电池充不满电的情况，这关于要大电流充电的锂电池包，例如电动车用的锂电池包而言则更为分明。
例如，将100只放电容量都为100Ah的锂电池串联起来组成电池包，但倘若成组前其中99只单体锂电池荷电80Ah，另外1只单体锂电池荷电100Ah，将此电池包进行串联充电时，其中荷电100Ah的那只单体锂电池会先洋溢电，从而达到过充保护电压，为了戒备这只单体锂电池被过充电，电池管理系统会将整个串联充电电路切断，也就使得其他99只电池无法洋溢电，从而整个电池包放电容量也就惟有80Ah。
一般电池厂家出厂时探测容量时是将单体电池先恒流充电再恒压充电，然后恒流放电从而测出放电容量。一般放电容量约等于恒流充电容量加上恒压充电容量。而实际电池包串联充电过程中对单体电池而言一般没有恒压充电过程，所以恒压充电容量就会没有，电池包容量就会小于单体电池容量。而一般充电电流越小，恒压充电容量比例越小，电池包损失容量越小，因此又发展出了电池管理系统和充电机协调配合串联充电的模式。
2电池管理系统和充电机协调配合串联充电
电池管理系统是对电池的性能和状态知道最为全面的设备，所以将电池管理系统和充电机之间建立联系，就能使充电机实时地知道电池的信息，从而更加有效地处理电池的充电时出现一些的问题，
电池管理系统和充电机协调配合充电模式的原理为：电池管理系统通过对电池的当前状态（如温度、单体电池电压、电池工作电流、一致性以及温升等）进行监控，并利用这些参数对当前电池的最大准许充电电流进行估算；充电过程中，通过通信线将电池管理系统和充电机联系起来，实现数据的共享。电池管理系统将总电压、最高单体电池电压、最高温度、温升、最大准许充电电压、最高准许单体电池电压以及最大准许充电电流等参数实时地传送到充电机，充电机就能依据电池管理系统供应的信息改变自己的充电策略和输出电流。
当电池管理系统供应的最大准许充电电流比充电机设计的电流容量高时，充电机按照设计的最大输出电流充电；当电池的电压、温度超限时，电池管理系统能实时测试到并及时通知充电机改变电流输出；当充电电流大于最大准许充电电流时，充电机开始跟随最大准许充电电流，这样就有效地戒备了电池过充电，达到延长电池寿命的目的。充电过程中一旦出现故障，电池管理系统可以将最大准许充电电流设为0，迫使充电机停机，戒备发生事故，保障充电的安全。
在该充电模式下，既完善了电池管理系统的管理和控制功能，又能使充电机依据电池的状态，实时地改变输出电流，达到戒备电池包中所有电池发生过充电以及优化充电的目的，电池包的实际放电容量也要大于一般的串联充电办法，但是这种办法还是处理不了电池包中某些电池充不满电的问题，特别是当电池包串数多、电池一致性差、充电电流较大时。
3并联充电
为知道决电池包中某些单体电池过充和充不满电的问题，又发展出了并联充电的方法，
但是并联充电办法要采用多个低电压、大电流的充电电源为每一只单体电池充电，存在充电电源成本高、可靠性低、充电效率低、连接线径粗等缺陷，因此目前没有大范围使用这种充电办法。
4串联大电流充电加小电流并联充电
由于上述三种充电办法都存在一定的问题，本人发展出一种最适合高电压电池包，特别是电动车电池包的充电办法，即采用电池管理系统和充电机协调配合串联大电流充电加恒压限流的并联小电流充电的模式，
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