锂电池并联充电,最大电压差?

电器工程 电池 电池充电
2022-01-04 13:20:25

有许多产品可以使锂电池并联充电

大多数来源都明确了电压和容量要求,这些要求非常直接地来自基本电路计算:

  • 电池必须是相同数量的电池
  • mAh容量电池可混装

一个令人困惑的领域是电池的电压可以相差多少。一个常用的值是 0.3V,但已经提供了许多不同的答案。其中一些来自相当古老的论坛帖子,因此答案可能在 2005-2006 年左右是正确的,但已被更新的技术所取代。

那么,在不建议并联充电之前,两个锂电池之间的电压可以相差多少?

4个回答

在 RC 爱好中,并行充电 LiPo 包已变得非常普遍。诚然,没有很多经验证据表明这是好是坏。唯一的事实是,很多人每天都这样做。

就我个人而言,我已经为 6s LiPo Pack 并行充电 2 年了,效果很好。我有一些超过 100 个周期的预算包,所以在这方面,我对自己的生活感到满意。

我的并行充电程序不是很严格。在此期间,我可能从未以超过 0.25V/电池的差异为电池组充电。我认为将来我会更加注意电池组的电压。我的建议是保持在 0.1V/cell 差异以下。

并行充电的问题在于它很容易出错,并且连接不同电压的电池组。因此,如果您要这样做,我总是会在连接之前仔细检查您的电池组电压

在Tjin Tech网站上可以找到非常好的并行充电资源。这是IMO非常彻底的检查。如果您滚动到底部,它还会解决连接电池组时的潜在浪涌电流,并且还包括在初始连接时释放的电流的实验测量。

为多个锂电池并联充电是个坏主意。有些人可能有一个经验法则,如果一切都恰到好处,那是可以的,但这并不是一个好主意。阅读电池数据表,了解如何充电。除非你能清楚地看到如何通过将两个电池并联来保持在适当的充电状态,否则我不会这样做。

这几乎适用于任何必须用电流而不是电压充电的电池。如果铅酸电池足够满,可以进行固定电压充电,我可能会很想这样做。但是,锂电池通常需要仔细的电流充电和电压监测。

概括:

  • 这是个坏主意,但通常可能不会致命。
    YMMV。

  • 粗略的 BOTE 计算表明,如果具有 0.3V 不平衡的电池在电池上硬互连,然后在连接后立即充电,那么将电池的最大允许充电率翻倍就足够了。

  • 如果电池没有硬连接在电池上,而是有一个公共电源点的引线,那么在互连后大约 10 分钟内不要给它们充电*应该* 允许足够安全的 [tm] 自平衡。在每个电池引线中添加一个非常小的电阻器或确保具有最小电阻的引线将有助于此过程。见正文。

  • 现有的经验法则可能是基于上段指南背后的实际原因的经验法则 - 见正文。

    • 在使用电阻器或专用双向限流器安装之前“在工作台上”进行相互平衡将是一个好主意。

不是权威声明。我从来没有硬并联过锂离子电池。
但我确实有很多一般的电池经验,并且之前已经考虑过这个具体问题。

如果可能,应避免硬并行。使用现代电子设备,可以非常容易地制作一个开关,在充电和放电时允许独立的电流路径。

“经验法则”可能基于经验,而这又可能基于电池连接电阻的偶然性——见下文。

如果您的电池的面积额定为 1C 最大速率,并且您以 2C 的速度将两个电池一起充电,则电荷可能分布不均匀,此外您可以获得相当大的电池间电流。最终结果是(在我看来)您可以轻松地将单电池充电率翻倍。

更简单的是,如果您可以容忍电池的少量电压降,那么在每根引线中添加少量电阻,使其在充满电时下降 0.1V,这样会产生相当大的差异,而影响最小。如果最大充电量为 1C(对于许多锂离子来说很常见,一些制造商允许高达 2C),则 R ~= 0.1/C(C = Ah 容量,以安培为单位)。因此,例如 18650 电池(不是 LiPo,但原理相同)可能具有 2Ah 容量,因此 R = 0.1/2 = 0.05 ohms。您只需使用两条电池导线连接到电池连接的任何位置,而不是在电池之间硬连接并使用单根导线,就可以实现类似的效果。如果 1C(2A 的电荷在不平衡的电池之间流动,则下降将为 0.2V - 所以为 0。如果您只考虑电池间平衡,则初始连接时 2V 的不平衡将在规范范围内。根据非常粗略的经验法则,在恒流充电区域内,锂离子容量每 0.1V 增加约 6%。(这是基于 Vmin = 3.0V、Vmax = 1.2V、恒压基座下的容量 ~~ 80%、随电压变化的线性容量变化的快速心算计算得出的)。容量与电压变化不是线性的,但它给了我们一些想法。所以说 0.2V 差分~~~= 2 x 6% = 12% 的 C。如果 mac 单元间平衡电流 = 1C 那么这将需要 ~~ 12% x 1 小时 =~ 7 分钟。因此,如果您将两个电池并联连接,每个电池的引线中的引线电阻 >= (R/0.1C),并且 s 基于 Vmin = 3.0V、Vmax = 1.2V、恒压基座下的容量 ~~ 80%、随电压变化线性容量变化的快速心算计算。容量与电压变化不是线性的,但它给了我们一些想法。所以说 0.2V 差分~~~= 2 x 6% = 12% 的 C。如果 mac 单元间平衡电流 = 1C 那么这将需要 ~~ 12% x 1 小时 =~ 7 分钟。因此,如果您将两个电池并联连接,每个电池的引线中的引线电阻 >= (R/0.1C),并且 s 基于 Vmin = 3.0V、Vmax = 1.2V、恒压基座下的容量 ~~ 80%、随电压变化线性容量变化的快速心算计算。容量与电压变化不是线性的,但它给了我们一些想法。所以说 0.2V 差分~~~= 2 x 6% = 12% 的 C。如果 mac 单元间平衡电流 = 1C 那么这将需要 ~~ 12% x 1 小时 =~ 7 分钟。因此,如果您将两个电池并联连接,每个电池的引线中的引线电阻 >= (R/0.1C),并且不要在连接后 10 分钟内向它们收费,你会“可能会没事”[tm]。互连后立即使用电池操作即可。

对充电和放电的影响: 由于上述允许大约 2C 的电池间转移,并且由于电池通常不会以 1C 的速率放电(笔记本电脑用户通常认为电池运行时间超过一小时),因此有足够的电阻来提供 Heath-Robinson 互连保护对电池放电电压的影响最小。如果通过这些电阻以最大容量充电,则电池电压将相应降低,但随着系统脱离恒定电流进入恒定电压模式,电流将下降,电池电势将得到补充。所以最终效果是略微增加充电时间。

并联充电锂聚合物电池的唯一问题是,当将大部分放电的电池与大部分充电的电池并联时(最坏的情况),充电的电池可能会以超过其最大充电率安全允许的速度更快地将电力转入放电的电池。与每个电池串联的小(0.5 欧姆或更小)电阻器将在不显着降低充电速率的情况下缓解这种情况。使用更大的细胞使用更少的电阻...

这可以对任意数量的并联 LiPo 重复进行,并且每个电池将充电到正确的停止电压,而电池的不匹配或明显不同的充电状态几乎没有缺点。