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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2023-02-23 14:12:51
如果锂离子电池想要在电压、容量和电流方面满足一定的实际需求,它们必须串联和并联以满足需求。在电池组装过程中,它们是否应该并联?串联连接更好吗?
在国平易近经济中的利用愈来愈普遍,但其功率和能量是不成兼容的1对机能。在现实设计中,常常需要用户在电池的功率与能量之间进行弃取和均衡,而电池设计者又摆布难堪。别的,年夜型组合电池组需要多串并来实现,按照平常的理论,介入组合的单体电池机能1致性要节制在较窄的规模,不然会由于电池组中各单体电池之间的机能差别严重影响电池组的轮回寿命。是以电池组需求单体越多,匹配的难度就越年夜,不克不及匹配的电池就越多,会造成极年夜的华侈。为领会决以上题目,本文在理论阐发的根本上做了年夜胆的冲破,将分歧类型的电池依照1定例律进行组合,实验证实这类电池组合体例不但能解决高功率和高能量的矛盾题目,同时也提出了减缓年夜范围电池组合压力的具体方式。
上图为先串后并的组合电池组示意图,此中:Bmn为第m并第n 串电池;Rm为第m并的总串连电阻(包括电池内阻和线路接触电阻);Im为第m并的电流;Ip为电池组总输出电流;Vm为第m 并的总串连电压;Vp为并联后的总输出电压。从图1可知Ip=I1+I2+I3+……+Im
组合电池拔取统一电压平台(电池的正负极材料1致)的电池,即V1=V2=……=Vm=V;每并的串连电池要求依照容量、内阻等参数进行配组,即Bm1、Bm2、……Bmn,要求机能匹配1致,每并之间(即B1n、B2n、……Bmn之间)不要求电参数1致。
Im=(Vm-Vp)/Rm,在放电进程,每并电池串的电流和本并电路的电阻值成反比,也就是说,在放电进程中,因为各并电池串的串连电阻分歧,流经此并电池串的电流就分歧,即I1、I2、……Im是不不异的,并且在放电进程中不竭转变,但整体连结Ip=I1+I2+I3+…+In的动态均衡。
Vp=Vm-ImRm,若是在放电进程中某1并电池串的电压(Vm)变低(和其他并串连电池串电压比),由于Im=(Vm-Vp)/Rm,电池组就会主动经由过程削减此并电池串的电流,如许就会举高此并电池串的总电压(Vm),是以电池组处在1个动态均衡的放电状况,使电池组连结1定的均衡电压(Vp),如许电池组在电压动态均衡的进程中,使每并电池串都能放出各自的容量,而不会过放。
充电进程相反,道理类似,因为充电电压的动态均衡,使得每串电池都能充进各自的容量,而不会过充。
先并联后串连的毗连体例如上图 所示,因为B11、B12……B1n是经由过程配组挑选的,其电机能可以视为是1致的,即从电机能看,B11、B12……B1n不异,一样Bm1、Bm2……Bmn
不异,所以并联后,B并1=B并2=……=B并n(此中B并n就是B1n、B2n……Bmn的并联络果)。那末,整组电池就相当于挑选配组后的B并1、B并2……B并n串连,充放电是没有题目的。而Bm1、Bm2……Bmn并联和图1 阐发附近,由上面的阐发可知,先并联后串连的电池组能正常充放电,这里不再赘述。
经由过程以上理论阐发,可以得出结论,若是知足前提:构成电池组的所有电池的电压平台1致(电池的正、负极材料1致),串连标的目的相对应的单体电池颠末严酷的配组挑选(连结内阻、容量等1致),那末单体电池不管是先串后并,仍是先并后串进行组合,构成的电池组可以正常地充放电,不会影响电池组的轮回寿命。
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