如果您阅读大象笼子上的铭文:水牛,请不要相信自己的眼睛
在一个正在开发的产品中,从多个平行部分使用了容量相当大的可充电电池,每个电池中都有六罐由Saft制造的,容量为6000mAh的“ 1s1p MP 176065 IntegrationTM”锂离子电池。 一支电池返回给我们进行维修,我决定长时间使用后评估各个罐子的平衡程度。 为此,有必要取消银行的业务,单独收取费用并评估所收取费用的差额。
但是对于初学者来说,我决定整体上看一下这些部分的电压,希望看到为零,因为任何放电的电池组都会使其自身与消耗电路断开连接,我们必须看到至少6 * 2.4V = 14.4V的电压,或者什么都看不到。
想象一下,当我在一个部分上发现12V而根本上没有7V时感到惊讶(我不会再在Volta上写了,完全不是因为对伟大的意大利人缺乏尊重,而是因为懒惰)。
结果有些令人沮丧,我们继续研究并在12处测量每个罐子-在四个上的预期电压为2.8-3.2,在两个-0上,总的来说是一致的,但是不清楚为什么在断开连接的电池上它为0而不开路。
好吧,我想发生了电路中断,但这不是绝对的,流过控制电路的电流很小,因为它没有与外部触点断开连接-我们看一下电路(它位于接线柱的末端,否则整个阴谋就消失了)。
我们以1k电阻(电流7mA)的形式将负载连接到该部分,输出电压略微下降至11.8,这意味着控制电路的内部电阻约为0.2 / 7E-3 = 200/7〜30 Ohms,因为电阻不够,我算了十几公斤但是,尽管它仍然很奇怪,但也许是非线性的。 我们将电流增加到50mA,电压下降到11.6,这对应于0.4 / 50E-3 = 400/50 = 20的电阻,我们将电流增加到100mA,电压实际上没有变化,这产生了10欧姆。
的确,电阻是非线性的,但显然会向错误的方向弯曲。 最重要的是,它看起来像二极管的CVC的直接分支,但不清楚其来源。 好了,从电池上取下保护膜,然后取下保护板(您知道如果不极端,没有电池就无法使用)。 我们看到了一个由两个晶体管和一个电压控制芯片组成的典型电路,但是在电路板的背面,我们看到了一个标有STPS104B的大元件。
是的,这是一个肖特基二极管,重新连接到电池的极性,在这里,每节电池〜0.2的电压降实际上与电流(低电流)无关。 解决了这个难题,这并不难,现在我们必须评估一家知名公司的技术解决方案。
第一个是确定的加号-即使一个电池已完全放电,该方案也允许您继续从切片中汲取能量。 此外,总电压将下降2.4(每个电池的最小允许值)+(0.2÷0.6)<= 3,但这比完全关闭更好,尽管可能存在细微差别。
第二个是弱的负号-二极管(尤其是肖特基二极管)通常具有反向电流,这将是杂散负载并会降低可用的电池功率。 在这种特殊情况下,反向电流将不超过100μA(在正常条件下),也就是说,在电池存储的当天,我们将损失0.1 * 24 = 2.4mAh〜0.04%的容量,与〜0.5%的自放电相比几乎没有。 顺便说一句,根本没有指出电池文档中的自放电电流,我提出了一般考虑因素和建议,建议每6个月对电池进行长期充电。
第三-发明的负数-如果所有电池同时确定它们已经达到要求的水平并已与外部端子断开连接以防止过度充电(虽然不太可能发生,但仍然如此),那么充电器的输入电压将施加于一系列反向连接的二极管并可能是其中之一,这会将充电电压限制为二极管的击穿反向值在45,因此,第45 / 4.2节中的单元数= 10。 尽管我对这个想法不太正确-如果所有电池都已完全放电(这对我们来说是可能的)并与外部端子断开连接,那么在充电开始时,将会出现类似的情况,尽管时间不会太长,因此仍然必须指出某些电压限制。
但是第四个-一定的负号-在设备文档中完全没有这种电路的存在的迹象。 嗯,您不能这样做,这是设备的一项基本功能,应该在ED中反映出来。 尽管他们可能以这种方式教给我,但在现代工程实践中,习惯上忽略这些考虑。 最后,我没有SAFT级别的公司,并且使用这些文档来生产这些单元的人都拥有它,并且他们在市场上感觉很好。 你觉得呢 -在帖子末尾进行投票。
好吧,实际上是在研究主题上,事实证明,经过约100个充电周期(无平衡)和放电(考虑到上述特征)后,剩余电荷在单个电池中的分布为12%,这个数字可以忽略不计,但我预计最坏的情况是,偏移量。
让我们评估标准无源平衡电路的可能效率,为此,我们通过一个50 mA的镇流电阻(中国设备的标准值)获取电流,然后在建议电流为0.2°C且充电时间不超过7小时的情况下充电,则电池电量可能会减少50 * 7 = 350mAh,大约相当于声明容量的5%。 当然,实际上,它要少得多,因为分流器将以恒定电压模式开启,但是您仍然需要达到这一点,因此这是一个较高的估计值,但至少是一些估计。
然后我们可以假设上述电池容量的变化可以通过平衡补偿5-10个充电周期。 也就是说,如果完成了本节非积分部分的平衡,我们可以预期,使用这些单元可以在每个周期中完全补偿负面影响。 当然,所有这些只是一个估计,而有关平衡可能性的问题的确切答案还需要其他研究。
这是承诺的方案:
