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有關(guān)鋰離子電池保護(hù)板選擇及充放電使用事項(xiàng)

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2020年11月03日  

保護(hù)板目的是用來保護(hù)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(shí)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(hù)板是很難均衡的,也有任何狀態(tài)都做均衡的保護(hù)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(shí)候電池充電電壓都不要超過3.6v,意味著保護(hù)板保護(hù)動(dòng)作電壓不高于3.6v,均衡電壓建議3.4v-3.5v(每個(gè)電芯3.4v已經(jīng)充進(jìn)大于99%電量了,指的靜止?fàn)顟B(tài),大電流充電時(shí)電壓會(huì)升高)。電池放電保護(hù)電壓一般2.5v以上就可以(2v以上問題不大,一般很少有機(jī)會(huì)用到完全沒電,所以這個(gè)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?dāng)?shù),比如16串的為56v左右。平時(shí)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?yàn)楸Wo(hù)板還沒開始均衡,假如電芯有自放電大的,會(huì)隨著時(shí)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(gè)小時(shí)(只要平均大于均衡啟動(dòng)電壓就可以了),自放電越大,均衡要時(shí)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(hù)板的時(shí)候,盡量選擇3.6v過壓保護(hù)的,3.5v左右啟動(dòng)均衡的。(市場上大部分是3.8v以上過壓保護(hù),3.6v以上啟動(dòng)均衡)。其實(shí)選擇合適均衡啟動(dòng)電壓比保護(hù)電壓還重要,因?yàn)樽罡唠妷嚎梢钥空{(diào)節(jié)充電器最高電壓限制(就是平時(shí)讓保護(hù)板沒機(jī)會(huì)做高壓保護(hù)),但假如均衡電壓高了,電池組沒機(jī)會(huì)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(huì)慢慢下降(自放電為0的理想電芯是不存在的)。


保護(hù)板持續(xù)放電電流能力。這個(gè)是最不好評(píng)論的東西。因?yàn)閱握f保護(hù)板限流能力沒意義。比如一個(gè)75nf75管你讓它持續(xù)通過50a電流(這時(shí)發(fā)熱功率大概30w左右,同口板至少2個(gè)串聯(lián)60w),只要有散熱片足夠散熱是沒問題的。可以一直保持在50a甚至更高不燒管。但是你不能說這個(gè)保護(hù)板能持續(xù)50a電流。因?yàn)榇蠹业谋Wo(hù)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(huì)導(dǎo)熱電池升溫,問題來了,高溫是電池的死敵。


所以保護(hù)板的使用環(huán)境決定了如何選擇限流大小(而不是保護(hù)板本身電流能力)。假如是把保護(hù)板從電池盒拿出來,那么幾乎隨便一個(gè)帶散熱片的保護(hù)板都能搞定50a持續(xù)電流甚至更高(這時(shí)只考慮保護(hù)板能力,不用擔(dān)心溫升給電芯帶來損害)。下面筆者說說大家常用環(huán)境,就是和電池在同一個(gè)密閉空間里。這時(shí)保護(hù)板的最大發(fā)熱功率最好控制在10w以下(假如是小保護(hù)板要5w以下,大體積保護(hù)板可以10w以上,因?yàn)楸旧砩岷茫瑴囟炔粫?huì)太高),至于多少合適,建議持續(xù)電流時(shí)整個(gè)板子最高溫度不超過60度(50度以下最好)。理論上保護(hù)板溫度越低越好,對電芯越?jīng)]影響。


同口板因?yàn)槌潆婋妋os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(hào)mos前提下)。我們計(jì)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(gè)75nf75管才能得到這個(gè)等效內(nèi)阻),發(fā)熱功率是50*50*0.002=5w。這時(shí)是可以的(其實(shí)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(gè)2毫歐姆內(nèi)阻mos(每2個(gè)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(dāng)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(hù)板時(shí),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(diǎn)。選擇保護(hù)板別聽賣家忽悠的持續(xù)多少電流能力,就問保護(hù)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(hào)管子,用了多少數(shù)量,自己查內(nèi)阻計(jì)算)。筆者感覺假如真的在賣家標(biāo)稱持續(xù)電流下放電,保護(hù)板溫升應(yīng)該比較高。所以最好降額選擇保護(hù)板。(說50a持續(xù),你用到30a就好了,要50a持續(xù)的,最好買80a標(biāo)稱持續(xù)的)。使用48vecpu的用戶,建議選擇保護(hù)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(hù)。


異口板是充電線和放電線獨(dú)立,充電口只充電時(shí)保護(hù)過充,假如從充電口放電則不保護(hù)(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(shí)保護(hù)過放,假如從放電口充電則不保護(hù)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(jìn)的能量絕比較使用的少,所以不用擔(dān)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(dòng)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(shí)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(dān)心過充)


算好你的電機(jī)最大持續(xù)電流,選擇合適容量或動(dòng)力的電池能滿足這個(gè)持續(xù)電流而溫升得到控制,選保護(hù)板內(nèi)阻越小越好。保護(hù)板過流保護(hù)其實(shí)只要短路保護(hù)等非正常使用保護(hù)就好了(千萬別想通過保護(hù)板限流來限制控制器或電機(jī)要電流)。因?yàn)榧偃缒汶姍C(jī)要50a電流,你非用保護(hù)板限流40a,會(huì)導(dǎo)致經(jīng)常保護(hù),控制器突然斷電反而容易壞控制器。(我的4組電池裝車一年半了,從沒有一次機(jī)會(huì)因大電流放電保護(hù)板保護(hù)過,因?yàn)榫€路沒短路過,并且大電流時(shí)往往空開就直接跳掉了,保護(hù)板一般允許瞬間大電流)。


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