電池充放電管理

1、12 蓄電池工作原理蓄電池工作原理蓄電池的參數(shù)及選擇原則13 蓄電池的充放電流程4 典型蓄電池充放電管理芯片22242( ) Pb H SO PbO ( )22442 Pb + PbO +2H SO2PbSO +2H O12 蓄電池工作原理蓄電池的參數(shù)及選擇原則蓄電池的參數(shù)及選擇原則33 蓄電池的充放電流程4 典型蓄電池充放電管理芯片4蓄電池的基本參數(shù)：蓄電池的基本參數(shù)：單節(jié)電池電壓：單節(jié)電池電壓：2V2V額定電壓：額定電壓：6V/12V/24V/36V/48V6V/12V/24V/36V/48V容量容量C C：mAhmAh、AhAhN N小時(shí)放電率：小時(shí)放電率：最大充電電流：最大充電電流：x

2、CxC放電電流：放電電流：過充電壓過充電壓浮充電壓浮充電壓5電池參數(shù)的選擇：電池參數(shù)的選擇：額定電壓的選擇：額定電壓的選擇：容量容量C C的選擇：的選擇：其中：其中：CC蓄電池額定容量（蓄電池額定容量（1010小時(shí)率容量），單位：安時(shí)（小時(shí)率容量），單位：安時(shí)（AhAh） W W設(shè)備功率，單位：瓦特（設(shè)備功率，單位：瓦特（W W） T T備用時(shí)間，單位：小時(shí)（備用時(shí)間，單位：小時(shí)（h h） Vf Vf電池組放電終止保護(hù)電壓，單位：伏特（電池組放電終止保護(hù)電壓，單位：伏特（V V） I I負(fù)載工作電流，單位：安培（負(fù)載工作電流，單位：安培（A A ） K K蓄電池放電效率，當(dāng)備用時(shí)間：蓄電池放電

3、效率，當(dāng)備用時(shí)間： T=1-3h T=1-3h時(shí)，時(shí)，K=0.5-0.6K=0.5-0.6 T=3-5h T=3-5h時(shí)，時(shí)，K=0.75-0.8K=0.75-0.8 T T5 510h10h時(shí)，時(shí)，K=0.85K=0.85 T10h T10h時(shí)，時(shí)，K=1K=125. 1 25. 1IKTKVTWCCf或62.2.蓄電池的參數(shù)及選擇原則蓄電池的參數(shù)及選擇原則放電容量與放電時(shí)間的關(guān)系：放電容量與放電時(shí)間的關(guān)系： 容量（容量（2525） 20 20小時(shí)率小時(shí)率(0.75A) 15.0Ah(0.75A) 15.0Ah 10 10小時(shí)率小時(shí)率(1.42A) 14.2Ah(1.42A) 14.2Ah

4、6 6小時(shí)率小時(shí)率(2.20A) 13.2Ah(2.20A) 13.2Ah 1 1小時(shí)率小時(shí)率(8.50A) 8.50Ah(8.50A) 8.50Ah 15 15分鐘率分鐘率(25.0A) 6.25Ah(25.0A) 6.25Ah放電容量與溫度的關(guān)系放電容量與溫度的關(guān)系 （2020小時(shí)率）小時(shí)率） 40 40 102% 102% 25 25 100% 100% 0 0 85% 85% -15 -15 65% 65%72.2.蓄電池的參數(shù)及選擇原則蓄電池的參數(shù)及選擇原則電池參數(shù)的選擇：電池參數(shù)的選擇：容量容量C C的選擇（考慮溫度的影響）：的選擇（考慮溫度的影響）：其中：其中：t t 放電時(shí)的環(huán)

5、境溫度放電時(shí)的環(huán)境溫度 k1 k1溫度系數(shù)，溫度系數(shù)， 10 10小時(shí)率放電時(shí)，小時(shí)率放電時(shí)，k1=0.006/k1=0.006/ 5 5小時(shí)率放電時(shí)，小時(shí)率放電時(shí)，k1=0.007/k1=0.007/ 3 3小時(shí)率放電時(shí)，小時(shí)率放電時(shí)，k1=0.008/k1=0.008/ 1 1小時(shí)率放電時(shí)，小時(shí)率放電時(shí)，k1=0.01/k1=0.01/)25(1 1tkCC實(shí)際82.2.蓄電池的參數(shù)及選擇原則蓄電池的參數(shù)及選擇原則電池參數(shù)的選擇：電池參數(shù)的選擇：最大充電電流的設(shè)定：最大充電電流的設(shè)定：0.05C-0.3C0.05C-0.3C 充電電流過大，蓄電池內(nèi)產(chǎn)生熱量的速度超過了在環(huán)境中散熱充電電流過

6、大，蓄電池內(nèi)產(chǎn)生熱量的速度超過了在環(huán)境中散熱的速度，蓄電池的壽命會縮短。在此境況下，蓄電池的溫度如果繼的速度，蓄電池的壽命會縮短。在此境況下，蓄電池的溫度如果繼續(xù)上升，形成續(xù)上升，形成“熱失控?zé)崾Э亍?，最后?dǎo)致災(zāi)難性的結(jié)果。另一最后導(dǎo)致災(zāi)難性的結(jié)果。另一方面，充電電流過大會產(chǎn)生電方面，充電電流過大會產(chǎn)生電解槽內(nèi)的極板硫化。硫化的蓄解槽內(nèi)的極板硫化。硫化的蓄電池在充電和放電時(shí)都會使內(nèi)電池在充電和放電時(shí)都會使內(nèi)部的溫度上升，而溫度上升又部的溫度上升，而溫度上升又會加劇硫化，形成惡性循環(huán)。會加劇硫化，形成惡性循環(huán)。硫化是導(dǎo)致鉛酸蓄電池死亡的硫化是導(dǎo)致鉛酸蓄電池死亡的首要原因。首要原因。92.2.蓄電

7、池的參數(shù)及選擇原則蓄電池的參數(shù)及選擇原則電池參數(shù)的選擇：電池參數(shù)的選擇：放電電流的設(shè)定：放電電流的設(shè)定： 放電電流越大，放電深度放電電流越大，放電深度會越淺，終止電壓會越低會越淺，終止電壓會越低 放電深度不能單純用電壓放電深度不能單純用電壓的高低來衡量的高低來衡量額定放電電流：額定放電電流： 15Ah(20HR),15Ah(20HR),意味著額定放意味著額定放電電流為電電流為15/20=0.75A15/20=0.75A 經(jīng)驗(yàn)值：放電時(shí)間在經(jīng)驗(yàn)值：放電時(shí)間在2020小時(shí)以上，電壓小時(shí)以上，電壓降到降到1.8V/1.8V/單格應(yīng)終止放電；放電時(shí)間單格應(yīng)終止放電；放電時(shí)間在在2-202-20小時(shí)，電

8、壓降到小時(shí)，電壓降到1.7V/1.7V/單格應(yīng)終單格應(yīng)終止放電，放電時(shí)間在止放電，放電時(shí)間在2 2小時(shí)以內(nèi)，電壓小時(shí)以內(nèi)，電壓降到降到1.6V/1.6V/單格時(shí)應(yīng)終止放電，否則電單格時(shí)應(yīng)終止放電，否則電池將受到損壞，放電完畢應(yīng)立即充電池將受到損壞，放電完畢應(yīng)立即充電102.2.蓄電池的參數(shù)及選擇原則蓄電池的參數(shù)及選擇原則電池參數(shù)的選擇：電池參數(shù)的選擇：過充過充( (均充均充) )電壓與浮充電電壓與浮充電壓：壓： 過充：以定電流和定時(shí)間的方過充：以定電流和定時(shí)間的方式對電池充電，充電較快。式對電池充電，充電較快。 浮充：當(dāng)電池處于充滿狀態(tài)時(shí)，浮充：當(dāng)電池處于充滿狀態(tài)時(shí)，充電器不會停止充電，仍會提

9、充電器不會停止充電，仍會提供恒定的浮充電壓與很小浮充供恒定的浮充電壓與很小浮充電流供給電池，因?yàn)椋坏┏潆娏鞴┙o電池，因?yàn)?，一旦充電器停止充電，電池會自然地電器停止充電，電池會自然地釋放電能，所以利用浮充的方釋放電能，所以利用浮充的方式，平衡這種自然放電。式，平衡這種自然放電。112.2.蓄電池的參數(shù)及選擇原則蓄電池的參數(shù)及選擇原則蓄電池壽命的影響蓄電池壽命的影響因素因素溫度溫度壓力壓力放電深度放電深度充電電壓充電電壓 目目 錄錄12 蓄電池工作原理蓄電池的參數(shù)及選擇原則123 蓄電池的充放電流程蓄電池的充放電流程4 典型蓄電池充放電管理芯片13三段式充電三段式充電( (恒流充恒流充- -恒壓

10、充恒壓充- -浮充浮充) )四段式充電四段式充電( (涓流充涓流充- -恒流充恒流充- -恒壓充恒壓充- -浮充浮充) )目目 錄錄12 蓄電池工作原理蓄電池的參數(shù)及選擇原則143 蓄電池的充放電流程4 典型蓄電池充放電管理芯片典型蓄電池充放電管理芯片15CN3717(CN3717(國產(chǎn)，如韻公司國產(chǎn)，如韻公司) )PWM PWM 降壓模式鉛酸電池充電管理集成電路降壓模式鉛酸電池充電管理集成電路寬輸入電壓范圍：寬輸入電壓范圍：7.5V 7.5V 到到28V28V對鉛酸電池進(jìn)行完整的充電管理對鉛酸電池進(jìn)行完整的充電管理( (四段式四段式) )充電電流達(dá)充電電流達(dá)5A5APWMPWM開關(guān)頻率：開關(guān)

11、頻率：300KHz300KHz164.4.典型的蓄電池充放電管理芯片典型的蓄電池充放電管理芯片CN3717(CN3717(國產(chǎn)，如韻公司國產(chǎn)，如韻公司) )過充電壓的設(shè)置：過充電壓的設(shè)置：VBAT3.6(1R7R6)IBR7 其中，其中，IB是是FB管腳的偏置電流，其典型值管腳的偏置電流，其典型值為為40nAVf=93.1%Vo，Vre=81.8%Vo最大充電電流的設(shè)置：最大充電電流的設(shè)置：過充結(jié)束電流的設(shè)置：過充結(jié)束電流的設(shè)置：溫度監(jiān)控：溫度監(jiān)控：TEMP管腳的上拉電流為管腳的上拉電流為50uA，低電，低電壓閾值為壓閾值為175mV，高壓為，高壓為1.6V174.4.典型的蓄電池充放電管理芯

12、片典型的蓄電池充放電管理芯片BQ24450(TI)BQ24450(TI)降壓模式鉛酸電池充電管理集成電路降壓模式鉛酸電池充電管理集成電路寬輸入電壓范圍：寬輸入電壓范圍：5V 5V 到到40V40V可設(shè)置成三段式或四段式充電模式可設(shè)置成三段式或四段式充電模式最大充電電流由外部電路決定最大充電電流由外部電路決定內(nèi)部參考具備精密的溫度補(bǔ)償內(nèi)部參考具備精密的溫度補(bǔ)償184.4.典型的蓄電池充放電管理芯片典型的蓄電池充放電管理芯片LT3652(Linear Technology)LT3652(Linear Technology)開關(guān)降壓式鉛酸電池充電管理集成電路開關(guān)降壓式鉛酸電池充電管理集成電路寬輸入電壓范圍：寬輸入電壓范圍：4.95V 4.95V 到到32V32V四段式充電模式四段式充電模式最大充電電流為最大充電電流為2A2A內(nèi)部具備定時(shí)器內(nèi)部具備定時(shí)器可用于光伏電池的蓄能管理可用于光伏電池的蓄能管理194.4.典型的蓄電池充放電管理芯片典型的蓄電池充放電管理芯片LT3652(Linear Technology)LT3652(Linear Technology)內(nèi)部定時(shí)器：內(nèi)部定時(shí)器：Teoc = Ctimer Teoc = Ctimer 4.4