智能充电和配置锂聚合物电池组

电器工程 电池 电池充电 锂聚合物
2022-01-10 10:57:58

锂聚合物电池组因其充电/重量优势而广泛用于无线电控制 (RC) 飞机。这些电池组通常由 X 串联电池和 Y 并联电池组成,如果我没记错的话,每个并联段按如下方式组合成串联段,并带出抽头。

在此处输入图像描述

所以我上面画的例子是 4S3P 配置(4 串联,3 并联)的表示,B+ 是电池组正极端子,其中 B- 是电池组负极端子,T1、T2 和 T3 是串联水龙头点。

根据我的阅读,您需要电路来进行充电保护,以在充电完成时切断充电电压(即所有电池都达到 4.2V)。最好有电池平衡电路,它可以选择性地绕过串联段以使电池组充满电。最后,最好有电量计电路来监控/分析电池/电池组的充电状态(或等效的放电深度)。

似乎有很多芯片可以为特定的化学物质执行“电池管理”或“充电管理”或“电量计”功能。有哪些行之有效的技术?解决此问题的最集成的可用解决方案是什么?我认为会有针对“电池管理”问题的“一体化”解决方案,可以与我在上面绘制的包连接,为什么情况看起来如此多样和联合?

1个回答

这是一个相当多部分和深刻的问题。您似乎了解基本知识,但以防万一,我会推荐这个网站作为一个很好的概述,尽管它在当前 IC 和 BMS 竞争对手方面已经过时。 http://liionbms.com/php/index.php

芯片 这取决于应用程序。对于像您抽出的那种小包装,有各种各样的筹码可供选择。对于较大的封装,Linear (LTC6803) 和 Maxim (MAX11081) 是 BMS 解决方案的两个主要竞争供应商。它们为多单元管理提供最集成的解决方案。与较小封装的主要区别在于更高的串联电压、菊花链通信和抗噪声信号。

技术 无论哪种情况,电压监控、温度监控和主动平衡往往是 BMS 的主要需求。再分配等其他功能往往不太重要,而且通常不保证增加的成本和硬件。

解决方案 不幸的是,尽管几乎所有 BMS 设计都有相同的目标,但很少有一体化解决方案。解决方案基于电池数量、电压(化学性质)、损耗容限、通信方法等。这些变量在一个项目和另一个项目之间并非都是标准化的。此外,技术不断变化。凌力尔特正在考虑用屏蔽以太网代替 CAN-BUS。ADC 精度正在提高。采样率正在增加。行之有效的方法只是简单的主动平衡。也就是说,电池上的额外电压会以电阻方式排出。除此之外,系统的其余部分只是有效读取所有电池电压的简单问题。

未来 最终,我们将看到一个更加稳健、标准化程度更高的格局。Elithion 或 Nuvation 等公司正在设计几乎没有解决方案的 BMS 解决方案。芯片设计人员正在更好地了解客户的需求,并且已经试图区分基于不同行业的不同类型的锂离子需求。这意味着我们将开始只为我们需要的功能付费。甚至电池制造商也在标准化电池类型。不过,就目前而言,任何电池设计都保持高度定制化。