鉅大LARGE | 點擊量:1784次 | 2018年07月18日
新能源動力電池充放電保護電路設(shè)計方法
目前,純電動客車動力電池的安裝方式通常采用多個并聯(lián)的電池模塊安裝在電池箱內(nèi),然后將多個電池箱固定在客車電池艙內(nèi),電池箱之間通過箱外的正、負極串聯(lián)。由于純電動客車使用的動力電池有相當(dāng)一部分充電方式采用直充式,也就是將車輛上所有的電池模塊串聯(lián)在一起充電,同時由于同一輛車中的不同電池模塊在容量和內(nèi)阻等方面都存在差別。因此,隨著充放電次數(shù)的增加,不同電池模塊在電壓、SOC等方面的不均衡性會越來越明顯[9],導(dǎo)致有些電池模塊會充不滿且放不盡,而有些電池模塊則會造成過充或者過放。
某款純電動城市客車有9個電池箱,每個電池箱由20個電池模塊串聯(lián),每個電池模塊是由32個12.5Ah/3.2V的磷酸鐵鋰單體電池并聯(lián)而成。因此,每個電池模塊的額定容量為400Ah,標(biāo)稱電壓為3.2V;整車電池總額定容量400Ah,標(biāo)稱電壓為576V。交流異步電機的額定功率為100kW,額定電壓為576V,最低使用電壓為450V,最高使用電壓為700V。
防止電池過充或過放電路設(shè)計采用在每個箱內(nèi)第10、11電池模塊之間串聯(lián)一個EV200繼電器,其額定電流為200A,控制電流為100mA。將20個電池模塊等分成兩部分,每部分10個電池模塊都是直接串聯(lián)在一起的,同時在每一個電池箱的正、負極間串聯(lián)一個EV200繼電器。在正常充、放電時,串聯(lián)在電池模塊間的繼電器閉合,串聯(lián)在電池箱正、負極間的繼電器斷開,保證該箱電池模塊能夠正常充、放電。在充電時,當(dāng)某一箱電池模塊充電到最高電壓時,該電池箱串聯(lián)在電池模塊間的繼電器斷開,同時串聯(lián)在電池箱正、負極間的繼電器閉合。
該箱電池組就停止充電,并且保證了其它電池箱的電池模塊正常充電;當(dāng)最后一箱電池充滿電時,充電機自動關(guān)閉。在放電時,當(dāng)某一箱電池模塊降到最低電壓時,該箱串聯(lián)在電池模塊間的繼電器斷開,同時串聯(lián)在箱體正、負極間的繼電器閉合,該箱電池會停止放電。此時電機就會限制功率并有相關(guān)報警措施,提醒駕駛員就近充電維護電池。因此,可以避免發(fā)生兩個或兩個以上電池箱的模塊間繼電器同時斷開的情況,不會出現(xiàn)電壓降得太低而使電機不能正常工作。圖1為整車電池箱電路連接原理圖;圖2為電池箱內(nèi)電池模塊以及繼電器連接原理圖。
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