电池充放电管理

1、,蓄电池的充放电管理,目 录,1,2,蓄电池工作原理,蓄电池的参数及选择原则,2,3,蓄电池的充放电流程,4,典型蓄电池充放电管理芯片,3,3,2.蓄电池的工作原理,目 录,1,2,蓄电池工作原理,蓄电池的参数及选择原则,4,3,蓄电池的充放电流程,4,典型蓄电池充放电管理芯片,5,2.蓄电池的参数及选择原则,蓄电池的基本参数： 单节电池电压：2V 额定电压：6V/12V/24V/36V/48V 容量C：mAh、Ah N小时放电率： 最大充电电流：xC 放电电流： 过充电压 浮充电压,6,2.蓄电池a参数及选择原则,电池参数的选择： 额定电压的选择： 容量C的选择： 其中：C蓄电池额定容量（1

2、0小时率容量），单位：安时（Ah） W设备功率，单位：瓦特（W） T备用时间，单位：小时（h） Vf电池组放电终止保护电压，单位：伏特（V） I负载工作电流，单位：安培（A ） K蓄电池放电效率，当备用时间： T=1-3h时，K=0.5-0.6 T=3-5h时，K=0.75-0.8 T510h时，K=0.85 T10h时，K=1,7,2.蓄电池的参数及选择原则,放电容量与放电时间的关系： 容量（25） 20小时率(0.75A)15.0Ah10小时率(1.42A)14.2Ah6小时率(2.20A)13.2Ah1小时率(8.50A)8.50Ah15分钟率(25.0A)6.25Ah 放电容量与温度的

3、关系 （20小时率） 40 102%25 100%0 85%-15 65%,8,2.蓄电池的参数及选择原则,电池参数的选择： 容量C的选择（考虑温度的影响）： 其中：t 放电时的环境温度 k1温度系数， 10小时率放电时，k1=0.006/ 5小时率放电时，k1=0.007/ 3小时率放电时，k1=0.008/ 1小时率放电时，k1=0.01/,9,2.蓄电池的参数及选择原则,电池参数的选择： 最大充电电流的设定：0.05C-0.3C 充电电流过大，蓄电池内产生热量的速度超过了在环境中散热的速度，蓄电池的寿命会缩短。在此境况下，蓄电池的温度如果继续上升，形成“热失控”，,最后导致灾难性的结果。

4、另一方面，充电电流过大会产生电解槽内的极板硫化。硫化的蓄电池在充电和放电时都会使内部的温度上升，而温度上升又会加剧硫化，形成恶性循环。硫化是导致铅酸蓄电池死亡的首要原因。,10,2.蓄电池的参数及选择原则,电池参数的选择： 放电电流的设定： 放电电流越大，放电深度会越浅，终止电压会越低 放电深度不能单纯用电压的高低来衡量 额定放电电流： 15Ah(20HR),意味着额定放电电流为15/20=0.75A,经验值：放电时间在20小时以上，电压降到1.8V/单格应终止放电；放电时间在2-20小时，电压降到1.7V/单格应终止放电，放电时间在2小时以内，电压降到1.6V/单格时应终止放电，否则电池将受

5、到损坏，放电完毕应立即充电,11,2.蓄电池的参数及选择原则,电池参数的选择： 过充(均充)电压与浮充电压： 过充：以定电流和定时间的方式对电池充电，充电较快。 浮充：当电池处于充满状态时，充电器不会停止充电，仍会提供恒定的浮充电压与很小浮充电流供给电池，因为，一旦充电器停止充电，电池会自然地释放电能，所以利用浮充的方式，平衡这种自然放电。,12,2.蓄电池的参数及选择原则,蓄电池寿命的影响因素 温度 压力 放电深度 充电电压,目 录,1,2,蓄电池工作原理,蓄电池的参数及选择原则,13,3,蓄电池的充放电流程,4,典型蓄电池充放电管理芯片,14,3.蓄电池的充放电流程,三段式充电(恒流充-恒

6、压充-浮充) 四段式充电(涓流充-恒流充-恒压充-浮充),目 录,1,2,蓄电池工作原理,蓄电池的参数及选择原则,15,3,蓄电池的充放电流程,4,典型蓄电池充放电管理芯片,16,4.典型的蓄电池充放电管理芯片,CN3717(国产，如韵公司) PWM 降压模式铅酸电池充电管理集成电路 宽输入电压范围：7.5V 到28V 对铅酸电池进行完整的充电管理(四段式) 充电电流达5A PWM开关频率：300KHz,17,4.典型的蓄电池充放电管理芯片,CN3717(国产，如韵公司),过充电压的设置： VBAT3.6(1R7R6)IBR7 其中，IB是FB管脚的偏置电流，其典型值为40nA Vf=93.1

7、%Vo，Vre=81.8%Vo 最大充电电流的设置： 过充结束电流的设置： 温度监控： TEMP管脚的上拉电流为50uA，低电压阈值为175mV，高压为1.6V,18,4.典型的蓄电池充放电管理芯片,BQ24450(TI) 降压模式铅酸电池充电管理集成电路 宽输入电压范围：5V 到40V 可设置成三段式或四段式充电模式 最大充电电流由外部电路决定 内部参考具备精密的温度补偿,19,4.典型的蓄电池充放电管理芯片,LT3652(Linear Technology) 开关降压式铅酸电池充电管理集成电路 宽输入电压范围：4.95V 到32V 四段式充电模式 最大充电电流为2A 内部具备定时器 可用于光伏电池的蓄能管理,20,4.典型的蓄电池充放电管理芯片,LT3652(Linear Technology),内部定时器：Teoc = Ct