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来源:网络 作者:昂佳科技 点击:次 2022-08-05 14:24:17
为了满足在电压、容量和电流方面的某些实际应用要求,锂离子电池必须与多个电池串联和并联以满足相应的要求。在电池组装过程中,是否最好先并联连接?把电线串联好吗?
它在国民经济中的应用越来越广泛,但其电力和能源不兼容。在实际设计中,用户往往需要在电池的功率和能量之间进行选择和平衡,电池设计者处于进退两难的境地。此外,大型组合电池组需要串联和并联实现。根据通常的理论,组合单体电池的性能一致性应控制在较窄的范围内,否则电池组中的单体电池之间的性能差异将严重影响电池组的循环寿命。因此,电池组需要的单元越多,匹配就越困难,无法匹配的电池越多,这将造成巨大的浪费。为了解决上述问题,本文在理论分析的基础上取得了大胆的突破,根据一定的规律结合不同类型的电池。实验证明,这种电池组合方法不仅可以解决高功率与高能量之间的矛盾,而且还提出了降低大规模电池组合压力的具体方法。
上图为串联和并联后的组合电池组示意图,其中BMN为第m个和第n个串联电池;RM是第m个并联的总串联电阻(包括电池内阻和线路接触电阻);IM是第m并联的电流;IP是电池组的总输出电流;VM是第m并联的总串联电压;VP是并联后的总输出电压。从图1可以看出,ip=i1+i2+i3+…+im
组合电池选择具有相同电压平台的电池(电池的正极和负极材料相同),即v1=v2=…=vm=v;每个并联的串联电池需要根据容量、内阻和其他参数进行匹配,即Bm1、BM2、…BMN。性能匹配需要一致,每个并联之间(即b1n、b2n、…BMN之间)的电气参数不需要一致。
Im=(VM-VP)/rm,在放电过程中,每个电池串的电流与本地并联电路的电阻值成反比,也就是说,在放电期间,由于每个并联电池串的串联电阻不同,流经并联电池组的电流不同,即I1、I2、…Im不同,它在放电过程中不断变化,但保持了ip=i1+i2+i3+…+in的整体动态平衡。
Vp=vm-imrm,如果电池组的电压(vm)在放电过程中变低(与其他并联-串联电池组电压相比),因为im=(vm-Vp)/rm,电池组将自动降低并联电池组的电流,这将提高并联电池组总电压(vm)。因此,电池组处于动态平衡放电状态,以保持一定的平衡电压(VP),这样,在电压动态平衡过程中,每个电池串可以在不过度放电的情况下放电其自身容量。
充电过程相反,原理相似。由于充电电压的动态平衡,每个电池串都可以在不过度充电的情况下充电到自己的容量中。
上图显示了先并联后串联的连接方式。由于B11、B12…B1n是通过匹配组筛选的,因此它们的电特性可以被视为一致的,即从电特性的角度来看,B11、B12…B1n是相同的,Bm1、BM2…BMN是相同的
相同,所以在并联后,B和1=B和2=…=B和n(其中B和n是b1n、b2n…BMN的并联结果)。然后,整个电池经过筛选后相当于B-1、B-2…B-N系列,没有充放电问题。Bm1、BM2…BMN的并联连接类似于图1中的分析。从上述分析可以看出,先并联再串联的电池组可以正常充电和放电,此处不再重复。
通过上述理论分析,可以得出结论,如果满足以下条件:构成电池组的所有电池的电压平台相同(电池的正极和负极材料相同),并且与串联方向对应的单体电池经过严格匹配和筛选(保持内阻、容量等的一致性),无论单体电池先串联后并联,还是先串联后串联组合,电池组都可以正常充放电,它不会影响电池组的循环寿命。
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