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鋰離子電池保護板選擇及充放電使用事項

鉅大LARGE  |  點擊量:3310次  |  2020年10月26日  

(數(shù)據(jù)針對磷酸鐵鋰離子電池,普通3.7v電池原理相同,只是數(shù)據(jù)不同)


保護板目的是用來保護電池防止過充電和過放電,防止大電流損壞電池,并且滿電時做電池電壓均衡(均衡能力一般都比較小,所以假如有自放電大的電芯保護板是很難均衡的,也有任何狀態(tài)都做均衡的保護板,就是從開始充電就做均衡,好像很少)。


為了電池組壽命,建議任何時候電池充電電壓都不要超過3.6v,意味著保護板保護動作電壓不高于3.6v,均衡電壓建議3.4v-3.5v(每個電芯3.4v已經(jīng)充進大于99%電量了,指的靜止狀態(tài),大電流充電時電壓會升高)。電池放電保護電壓一般2.5v以上就可以(2v以上問題不大,一般很少有機會用到完全沒電,所以這個要求不高)。


充電器建議最高電壓(最后一步充電可以為最高恒壓充電模式)為3.5*串數(shù),比如16串的為56v左右。平時充電可以每節(jié)平均3.4v截止充電(基本充滿了),這樣電池壽命有保障,但是因為保護板還沒開始均衡,假如電芯有自放電大的,會隨著時間推移,表現(xiàn)為整組容量逐漸下降。所以還要定期(比如每周)把電池每節(jié)充到3.5v-3.6v并保持幾個小時(只要平均大于均衡啟動電壓就可以了),自放電越大,均衡要時間越長,自放電過大的電芯已經(jīng)很難均衡,要剔除。所以選擇保護板的時候,盡量選擇3.6v過壓保護的,3.5v左右啟動均衡的。(市場上大部分是3.8v以上過壓保護,3.6v以上啟動均衡)。其實選擇合適均衡啟動電壓比保護電壓還重要,因為最高電壓可以靠調(diào)節(jié)充電器最高電壓限制(就是平時讓保護板沒機會做高壓保護),但假如均衡電壓高了,電池組沒機會均衡(除非充電電壓大于均衡電壓,但這樣影響電池壽命),電芯因自放電容量會慢慢下降(自放電為0的理想電芯是不存在的)。


保護板持續(xù)放電電流能力。這個是最不好評論的東西。因為單說保護板限流能力沒意義。比如一個75nf75管你讓它持續(xù)通過50a電流(這時發(fā)熱功率大概30w左右,同口板至少2個串聯(lián)60w),只要有散熱片足夠散熱是沒問題的??梢砸恢北3衷?0a甚至更高不燒管。但是你不能說這個保護板能持續(xù)50a電流。因為大家的保護板大多都放在電池盒里面和電池離的很近,甚至是近靠著。所以這么高溫度會導熱電池升溫,問題來了,高溫是電池的死敵。


所以保護板的使用環(huán)境決定了如何選擇限流大?。ǘ皇潜Wo板本身電流能力)。假如是把保護板從電池盒拿出來,那么幾乎隨便一個帶散熱片的保護板都能搞定50a持續(xù)電流甚至更高(這時只考慮保護板能力,不用擔心溫升給電芯帶來損害)。下面說說大家常用環(huán)境,就是和電池在同一個密閉空間里。這時保護板的最大發(fā)熱功率最好控制在10w以下(假如是小保護板要5w以下,大體積保護板可以10w以上,因為本身散熱好,溫度不會太高),至于多少合適,建議持續(xù)電流時整個板子最高溫度不超過60度(50度以下最好)。理論上保護板溫度越低越好,對電芯越?jīng)]影響。


同口板因為充電電mos串聯(lián),所以同樣情況比異口板發(fā)熱翻倍,為了相同發(fā)熱,只有管子數(shù)量高4倍(相同型號mos前提下)。計算一下,假如50a持續(xù)電流,那么mos內(nèi)阻為2毫歐姆(要5個75nf75管才能得到這個等效內(nèi)阻),發(fā)熱功率是50*50*0.002=5w。這時是可以的(其實2毫歐姆內(nèi)阻的mos電流能力100a以上都沒問題,但發(fā)熱大)。假如是同口板,要4個2毫歐姆內(nèi)阻mos(每2個并聯(lián)內(nèi)阻為1毫歐姆,再串聯(lián),總內(nèi)阻等于2毫歐姆.假如用75管,要總數(shù)量20只)。100a持續(xù)電流允許發(fā)熱功率10w的話,要內(nèi)阻為1毫歐姆的管子(當然可以通過mos并聯(lián)得到相同等效內(nèi)阻),假如異口板數(shù)量仍是4倍,假如100a持續(xù)電流仍最高允許5w發(fā)熱功率,那么只能用0.5毫歐姆管子,相關(guān)于50a持續(xù)電流要數(shù)量4倍mos才能同樣發(fā)熱量)。所以在使用保護板時,為了降低溫度,選用內(nèi)阻小的板子,假如內(nèi)阻已經(jīng)確定那么請盡量讓板子和外界散熱好點。選擇保護板別聽賣家忽悠的持續(xù)多少電流能力,就問保護板放電回路總內(nèi)阻是多少就可以自己算了(問用的什么型號管子,用了多少數(shù)量,自己查內(nèi)阻計算)。假如真的在賣家標稱持續(xù)電流下放電,保護板溫升應(yīng)該比較高。所以最好降額選擇保護板。(說50a持續(xù),你用到30a就好了,要50a持續(xù)的,最好買80a標稱持續(xù)的)。使用48vecpu的用戶,建議選擇保護板總內(nèi)阻不大于2毫歐姆。


同口板和異口板差別:同口板是充放電同一根線,充電和放電都受保護。


異口板是充電線和放電線獨立,充電口只充電時保護過充,假如從充電口放電則不保護(但是完全能放電,不過充電口電流能力一般比較小)。放電口是放電時保護過放,假如從放電口充電則不保護過充(所以ecpu的反充電對異口板來說是完全能用的。并且反充進的能量絕比較使用的少,所以不用擔心因反充電電池過充了。除非剛充滿電出門,立即是幾公里的下坡,這樣一直啟動eabs反充電真有可能把電池搞過充,這種情況基本不存在),不過正常使用充電絕對不能從放電口充電,除非自己一直監(jiān)控充電電壓(比如臨時路邊緊急大電流充電,可以從放電口充電,不要充滿就繼續(xù)騎行,不用擔心過充)


算好你的電機最大持續(xù)電流,選擇合適容量或動力的電池能滿足這個持續(xù)電流而溫升得到控制,選保護板內(nèi)阻越小越好。保護板過流保護其實只要短路保護等非正常使用保護就好了(千萬別想通過保護板限流來限制控制器或電機要電流)。因為假如你電機要50a電流,你非用保護板限流40a,會導致經(jīng)常保護,控制器突然斷電反而容易壞控制器。


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