您现在的位置:首页 > 航拍动态 > 航拍常识 >

能量转移式航模锂电池组高效均衡设计原理

来源:上海航拍     作者:杭州航拍     发布时间:2014-04-14 00:03    已经有:人看过

    随着锂离子电池(以下简称锂电池)生产工艺的不断提高,大容量的单体锂电池已经得到了广泛的应用。相比过去,大容量的单体锂电池可以大幅度减少电池组中单体电池的数量,提高电池组系统的可靠性。同时,大容量的单体锂电池如果串(并)联使用,在管理方面有很多新的要求,本文在对比以往的电池组管理系统(BMS)的基础上,提出改进方案,从而实现高速、高效的电池组均衡。
锂电池组均衡系统现状分析
目前工业界最常用的方法仍然是早期的分流电阻法,这种方法效率较低但是简单可靠,很多公司也为此开发了专用的芯片,目前比较流行的是Intersil 公司生产的ISL9208/16/17系列产品,已经可以做到最多12 节中小容量单体锂电池串联。相比这些现有基于单芯片的管理系统,大容量锂电池有如下特点:首先,大容量的单体锂电池成本比较高,对均衡的效率和精度要求比较高,如果电池组寿命与自身价格不能相称,将极大地限制其自身的推广和发展;其次,大容量锂电池由于自身容量大,如果均衡电流太小则效率低下,以20AH 的单体锂电池为例,充电电流在3~5A,均衡电流要求1~2A,而ISL9208 系列的自带均衡电流最大只有200mA;最后,均衡电流的增大,能量消耗型均衡已经不适用,大电流下的能量消耗以及产生的高热都会造成系统的不稳定。
均衡电路的拓扑选择
对于非能量消耗型均衡,基本原理是将能量从电压高的电池转移到相邻电压较低的电池上。一般电路拓扑主要采用的是Buck- Boost 结构(如图1 左所示),该结构实现简单效率适中,但是在运行过程中为保持其工作在DCM状态,控制MOSFET管的PWM波占空比要小于50%,因此能量的转移只能在DT(D 为占空比,T 为开关周期)内进行。Buck- Boost 结构的输入/ 输出电流是不连续的,在某些对电流有要求的场合是不适用的。基于开关型控制的思路,本文采用的是另一种开关型拓扑———Cuk 结构(如图1 右所示),Cuk 型结构的电路在DT 和(1- D)T 都可以进行均衡,PWM波占空比不受DCM限制,基本结构虽然比Buck- Boost 略复杂,但能量转移效率高,均衡时间短。另外,Buck- Boost 结构的开关电流是脉动的,因此一般都需要附加一个输入/ 输出低通滤波器,而Cuk 结构自身的L1、C1 就已经起了这个作用, 相比之下Cuk 结构与Buck- Boost 结构整体电路复杂程度相差不大。

上一篇:航拍机能耗式平衡充电器的平衡原理介绍       下一篇:无线图传(1080PCOFDM )的经验谈
互动

如果您有航拍需求或需要我们的帮助。您可以随时拨打晨风影像科技24小时免费咨询电话181-2129-3230或与在线与我们取得联系。

logo

更多+

航拍案例

  • 上海浦东外滩航拍图片
  • 苏州航拍案例之金图片
  • 上海徐家汇天主教图片
  • 苏州航拍之李公堤图片
  • 3D全景航拍之欧洲图片
  • 嘉定江桥万达广场图片
  • 浙江嘉兴体育馆国图片
  • 国家地理:换个角图片