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贴片电感均衡--陆川长隆电子

  贴片电感均衡一般是通过控制器控制贴片电感网络的通断对电池组进行分流均衡,这种方法可以同时对多节电池进行均衡,控制简单。但是均衡过程中如果贴片电感选的过大,则均衡电流太小,效果甚微;如果贴片电感选的过小,则贴片电解电容功率很大,系统能量损耗大,均衡效率低,系统对热管理要求较高,需要进行温度检测控制。

                       以 微处理器作 为各种功能控制的核心,除了对锂离子电池组提供过充、过放、过流保护,有效地对锂离子电池组内各单节锂电的充、放电提供动态均衡、温度保护、短路保护外,同时可以提供如容量预测、通讯、身份识别等功能。动力锂离子电池管理系统作为一个应用系统的一部分,会经常受到各种电磁干扰,其实际的工作环境是比较恶劣,有必要在硬件设计和PCB板的布线上采取一定的抗干扰措施。动力锂离子电池一般都要几串、几十串甚至几百串以上,由于电池在生产过程中,从涂膜开始到成为成品要经过很多道工序,即使经过严格的检测程序,使每组电源的电压、贴片电感、容量一致,但使用一段时间以后,电池内阻、电压、容量等参数产生波动,形成不一致的状态,就会产生这样或那样的差异。这种差异体现为电池组充满或放完时串联电池芯之间的电压不相同。这种情况下导致电池组充电的过程中,电压过高的电池芯提早触发电池组过充电保护,而在放电过程中电压过低的电池芯导致电池组过放电保护,从而使电池组的整体容量明显下降,整个电池组体现出来的容量为电池组中性能最差的电池芯的容量,而且使用时很容易发生过充和过放现象,且不易发现,导致提前失效。


  贴片电感均衡的原理是在电池组充电的过程中,当某节电池充电速度较快,电压高于其他电池,系统通过控制开关控制均衡贴片电感的导通分流,降低电池的充电速度,以达到各节电池均衡充电的目的。同时,集成保护芯片往往只针对一种或一类电池的特性,缺乏灵活性,成本往往也比较高。为此,结合锂离子动力电池的充放电特点,许多场合动力锂离子电池保护电路,采用以MCU(微处理器)为核心的设计方案。储能均衡是利用电池对电感或电容等储能元件的充放电,通过继电器或者开关器件实现储能元件在不均衡电池间的切换,达到电池间的能量转移。这种均衡充电方法一般控制网络复杂,安全性管理要求高,在使用中应注意掌握好储能元件的充放电时间,其最大的优点是充、放电(工作)使用中,都可平衡各单元电池的功能,且不消耗锂离子电池组的电能。 

  贴片电感现有 的一些集成电路保护芯片主要是针对4节电芯以下的电池组的保护,而对于4节以上的电池组可以采用多个单级保护芯片串联的方式或几个多级保护芯片串联的方式。但这种利用多个保护芯片串联的方式对4节电芯以上的电池组进行保护的电路可扩展性差。因此要求保护电路能够完成电池单元的均衡操作,用以从具有较高电压的电池抽取多余的电流,消耗多余的电量,实现电池均衡,最大限度地发挥动力锂电池的效用,延长电池的使用寿命,增加安全性。目前贴片钽电容常用的均衡方法有储能均衡和贴片电感均衡。

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