串联高电压铅酸蓄电池组的充电方案及可能遇到的难点

我看首先遇到的问题就是电池均衡问题.这种不均衡一般是电池容量、开路电压、负荷电压和内阻的差别,其次就是荷电状态的区别.
串连电池组电压越高,这类不均衡问题越突出.
采用高压方案的后备电源越来越少,现在必须采用的往往是电力系统,要与市电的220V和380V配套使用,在其他系统,也逐步淘汰高压直流电池系统,而采用48V直流系统.
目前新诞生的就是电动汽车系统,采用288V直流供电系统.

就是用于电力系统的设备(EPS)
这类电池的均衡问题有好的解决方法吗?
具体有些什么样的方法?
还有我对电池单体这个概念不是很清楚可以具体讲讲吗?

单体电池一般指的是独立的一块电池.如果一块独立电池是2V的,单体电池就只有一个单格.如果是12V的,单体电池就有6个单格.
这样就可以理解单体电池和单格电池的区别了.
我在翻译资料和协作的时候,往往要为这些复杂的汉语定义要加上我的注释.

高电压的电池组很容易发生比较严重的不均衡,而这些不均衡会比较快的恶性循环.这样,高压电池组的维护周期比低压的短.差不多原来的季度检测项目要改为月检,年度检测项目要改为季度检测.

对于电压低的单体电池,需要采用在线充电的方法来提升其电压.对单体电池充电以后,往往当时电池的电压在撤掉充电器以后,电池电压还会跌落如初,这是电池充电会析氧,与负极板形成的氧循环形成电流,相当于电池内阻下降,在串连电池组中的电压会随着氧循环电流的逐步消逝,电压会逐步恢复.这样,“落后”的电池会恢复正常电压.多数那些电压高的“先进”电池会随着落后电池不再落后,电压也会自动的下降.
对于折合单格电池电压高达2.35V的电池,应该采取补水的方法来降低电压.在串连电池组中电压高的电池,往往会失水比其他电池严重.一些电池在新的时候,电压是均衡的,使用一段时间,多处电压会上升,其原因是排气阀的开阀压相对低,电池容易失水,而失水多的电池,硫酸比重会比其他正常失水的电池高,电池的电压也会偏高,而偏高的电压导致更加容易失水,如此循环,形成高的更高.所以对这样的电池应该采取补水的方法,降低其电池的硫酸比重,电池的电压就正常了.

新的电池组,测试电池的开路电压、内阻都很均衡,对单体电池都刚刚充满电,氧循环电流会有差异,电池往往会不均衡.需要在一周以后,电压逐步趋向均衡.有一些现场实践经验的人都会有这样的体会.

谢谢AB老师了!
我还想问问对于高电压电池组的在线充电管理,多采用对单体电池冲电,还是对整个电池组一起充电呢?
充电管理类的IC目前用得比较多的有哪些啊(我知道一种bq2031,不知道是不是老的IC了,现在比较先进的有哪些)
还有个小问题
对于铅酸单格电池的电压是怎么得来的(我看到有资料上讲现在很多厂的浮充单格电压是在2.23-2.27V之间).是因为技术原因还是标准要求或是别的什么原因啊?

对落后电池进行在在线进行单体电池充电.国内经常使用的是“活化仪”类的产品.

bq2031是模拟的,对于小密电池还可以,对于大容量电池来说,功耗问题难以解决.还应该使用可调占空比类的.就是可调占空比的来说,其大电流电感问题也比较笨重.比较好的方法还是由开关电源直接控制.我在去年设计的2V充电器几乎无一例外的采用5V/50A~5V/150A的恒压限流电源,配合ABT6502芯片控制,充电器体积小,重量很轻,适合移动使用.这对于流动性使用比较方便.带着设备到人烟稀少的山上也可以.所以,不仅仅适合局站使用,野外的基站也比较方便.

单格电压是在浮充状态测试.一个是测试总电压,一个是测试单格电压.通过总电压看电源的问题,通过看单格电压,看平衡问题.平衡电压的规范,应该参照电池的说明书要求,不同的电池会有不同的要求.然后看信息产业部(原邮电部)的规范.

bq2031可不可以控制开关用啊?
开关电源在控制充电的过程方面是不是不太方便啊?

现在好一些的充电器基本上都是开关电源的.对开关电源的控制技术已经成熟.

请abt-bj老师推荐几款开关控制的铅酸电池充电管理芯片,我现在需要做一个充4Ah电池的充电器.谢谢!

对于一些用IC芯片(TOP系列,FA5511等)控制的开关电源在对电池的温度补偿上该怎么结合啊,如果用单片机控制成本上是不是太高了?

你应该说明你的应用领域在哪一块.
没有万能的解决方案的.

是对EPS的电池组充电的
EPS为动力型的用于电机类
在对电池的选区上我也有疑问的地方
比如用于2.2KW的三相异步电机,一般额定电流在4.5A
EPS假设需要提供1小时电源,电池(492V)的选取是不是这样算的?
2200W*1H=2200WH=2200VAH
2200VAH/492V=4.471AH
那用C放电不是很容易使电池寿命缩短?
如果用0.1C放电那就要45AH的电池,不过又感觉太浪费了,不知道怎么平衡啊!
不知道我的算法是否正确?

bq2031是采用开关方式控制的电池充电IC,UC3906才是线性调整控制的.资料上简单介绍了DC-DC开关方式充电,看来控制功能十分完善,若设计电路使其控制AC-DC,线路还是十分简洁的,但估计价格惊人,很难看到有人采用.

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选配电池的原理都一样,只要学会查电池的W/Cell就可以了.