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磷酸铁锂离子电池测试保护系统的设计

2021-04-25 ryder

磷酸铁锂离子电池测试保护系统的设计。磷酸铁锂离子电池测试系统行业技术水平与电芯的类型、锂离子电池的指标要求、使用范畴等情况密切相关。锂离子电池指标要求不同,其对测试系统的技术要求也不同。磷酸铁锂离子电池测试系统技术较为复杂,下面就听小编说一番。


磷酸铁锂离子电池测试保护系统的设计


磷酸铁锂离子电池保护监测系统主要依靠于软件的设计。系统能否正常可靠地工作,除了依靠于硬件的设计之外,功能完善的软件设计也极其紧要。依据磷酸铁锂离子电池包保护监测系统要求,系统设计重点实现以下功能:


(1)多通道数据采集的功能:采集电池包的电压电流值,达到对电池包工作进行实时监测。


(2)由采集的模块数据,确定电池的剩余电量(SOC),及时提醒用户充电,提高电池的使用寿命。


(3)电池模块动态均衡:在对电池包模块进行统一充电的过程中动态地调整模块内各电芯的充电电流,实现电池包内各串联电芯的电压均衡。


本系统基于磷酸铁锂离子电池的特性,综合国内外动力模块的保护和监测方案,为国内电动自行车、电动高尔夫球车、电动车的使用进行设计。系统硬件设计的重点为动力模块的数据采集,软件设计重点在SOC(剩余电量值)的计算以及模块动态均衡。


本文基于使用于电动自行车、电动高尔夫球车、电动车的磷酸铁锂离子电池,分解其保护监测系统的设计,该系统的特点如下:


(1)抛弃原有的用于手机、笔记本电脑的单电芯锂离子电池保护技术方案,采用高速多通道数据采集技术设计全新的电池保护监测系统。


(2)研究锂离子电池动力模块的电压限值控制曲线,实现电压控制范围的自适应调节;计算出锂离子电池工作的电压范围限值以及合理的充电电流,提高系统的电气可靠性。


(3)采用专门的电池模块动态均衡办法,在对磷酸铁锂离子电池包模块进行统一充电的过程中动态地调整模块内各电芯的充电电流,实现电池包内各串联电芯的电压均衡,同时要求成本低,可靠性高。锂离子电池保护监测系统是新能源电动车研究的最紧要的组成部分,该系统处理了锂离子电池使用过程中安全性差、充电一致性差等技术难题。


磷酸铁锂离子电池电量测试办法


1、电压探测法:就是说磷酸铁锂离子电池的电量通过简单的监控电池的电压而得来的。电池的电量和电压不是线性关系的,所以这中探测办法并不精准,电量测量精度仅仅超过20%。尤其是电池电量低于50%时,手机的电量计算将会变得非常不准确。所以这种办法对电池的保护是非常有限的。


2、电池建模法:这个办法是依据锂电的放电曲线来建立一个数据表,数据表中会标明不同电压下的电量值,这一办法可以有效的提高测量的精度。但要获得一个精准的数据表并不简单,因为电压和电量的关系还涉及到了电池的温度、自放电、老化等的因素。惟有结合了众多的因素来进行修正才能够得出较满意的电量测量。


3、库仑计:库仑计是在锂电的正极和负极串如一个电流检查电阻,当有电流流经电阻时就会萌生Vsense,通过测试Vsense就可以计算出流过电池的电流。


以上就是磷酸铁锂离子电池测试保护系统的设计,随着锂离子电池使用范畴的不断拓展和行业技术的进步,磷酸铁锂离子电池测试系统向节能、高效率、高性能、高精度、智能化方向发展。

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