Prinsipyo sa 3.7V lithium battery protection board-analysis sa panguna ug boltahe nga mga sumbanan sa lithium battery

Lapad nga paggamit sa mga baterya

Ang katuyoan sa pagpalambo sa taas nga teknolohiya mao ang paghimo niini nga mas maayo nga serbisyo sa katawhan. Sukad sa pagpaila niini sa 1990, ang mga baterya sa lithium-ion miuswag tungod sa ilang maayo kaayo nga performance ug kaylap nga gigamit sa katilingban. Ang mga baterya sa Lithium-ion dali nga nag-okupar sa daghang mga natad nga adunay dili hitupngan nga mga bentaha sa ubang mga baterya, sama sa iladong mga mobile phone, notebook computer, gagmay nga mga video camera, ug uban pa. Nagkadaghan nga mga nasud ang naggamit niini nga baterya alang sa mga katuyoan sa militar. Ang aplikasyon nagpakita nga ang lithium-ion nga baterya usa ka sulundon nga gamay nga berde nga gigikanan sa kuryente.

Ikaduha, ang mga nag-unang sangkap sa lithium-ion nga mga baterya

(1) Tabon sa baterya

(2) Positibo nga electrode-aktibo nga materyal mao ang lithium cobalt oxide

(3) Diaphragm-usa ka espesyal nga composite lamad

(4) Negatibo nga electrode-ang aktibo nga materyal mao ang carbon

(5) Organikong electrolyte

(6) Kaso sa baterya

Ikatulo, ang labaw nga performance sa lithium-ion nga mga baterya

(1) Taas nga boltahe sa pagtrabaho

(2) Mas dako nga espesipikong enerhiya

(3) Taas nga siklo sa kinabuhi

(4) Ubos nga rate sa pagdiskarga sa kaugalingon

(5) Wala’y epekto sa memorya

(6) Wala’y polusyon

Upat, lithium battery type ug kapasidad pagpili

Una, kuwentaha ang padayon nga kasamtangan nga gikinahanglan sa baterya nga ihatag base sa gahum sa imong motor (nagkinahanglan sa aktuwal nga gahum, ug sa kinatibuk-an, ang riding speed katumbas sa usa ka katumbas nga tinuod nga gahum). Pananglitan, ibutang ta nga ang makina adunay padayon nga kasamtangan nga 20a (1000w motor sa 48v). Niana nga kaso, ang baterya kinahanglan nga maghatag usa ka 20a karon sa dugay nga panahon. Ang pagtaas sa temperatura mabaw (bisan kung ang temperatura 35 degrees sa gawas sa ting-init, ang temperatura sa baterya labing maayo nga kontrolado ubos sa 50 degrees). Dugang pa, kung ang kasamtangan mao ang 20a sa 48v, ang overpressure doble (96v, sama sa CPU 3), ug ang padayon nga kasamtangan moabot sa mga 50a. Kung gusto nimo nga mogamit sa sobra nga boltahe sa dugay nga panahon, palihug pagpili og baterya nga padayon nga makahatag og 50a nga kasamtangan (pagtagad gihapon sa pagtaas sa temperatura). Ang padayon nga sulog sa bagyo dinhi dili ang nominal nga kapasidad sa pagdiskarga sa baterya sa negosyante. Ang negosyante nag-angkon nga ang pipila ka C (o gatusan ka mga amperes) mao ang kapasidad sa pag-discharge sa baterya, ug kung kini ma-discharge niining kasamtangan, ang baterya makamugna og grabe nga kainit. Kung ang kainit dili igo nga mawala, ang kinabuhi sa baterya mahimong mubu. (Ug ang palibot sa baterya sa atong mga de-koryenteng mga sakyanan mao nga ang mga baterya gitapok ug na-discharge. Sa panguna, wala’y nahabilin nga mga kal-ang, ug ang packaging hugot kaayo, labi na kung giunsa pagpugos ang pagpabugnaw sa hangin aron mawala ang kainit). Ang among palibot sa paggamit grabe kaayo. Ang pag-discharge sa baterya nga kasamtangan kinahanglan nga derate aron magamit. Ang pagtimbang-timbang sa kapasidad sa pag-discharge sa baterya karon mao ang pagtan-aw kung unsa kadaghan ang katugbang nga pagtaas sa temperatura sa baterya sa kini nga sulud.

Ang bugtong prinsipyo nga gihisgutan dinhi mao ang pagtaas sa temperatura sa baterya sa panahon sa paggamit (taas nga temperatura mao ang makamatay nga kaaway sa kinabuhi sa baterya sa lithium). Labing maayo nga kontrolon ang temperatura sa baterya ubos sa 50 degrees. (Tali sa 20-30 degrees mao ang labing maayo). Nagpasabot usab kini nga kung kini usa ka kapasidad nga tipo sa lithium nga baterya (gipagawas sa ubos sa 0.5C), ang padayon nga pagdiskarga nga kasamtangan nga 20a nanginahanglan usa ka kapasidad nga labaw pa sa 40ah (siyempre, ang labing hinungdanon nga butang nagdepende sa internal nga pagsukol sa baterya). Kung kini usa ka power-type nga lithium nga baterya, naandan na ang pag-discharge nga padayon sumala sa 1C. Bisan ang A123 ultra-low internal resistance power type lithium battery kasagaran labing maayo nga tangtangon sa 1C (dili na molapas sa 2C ang mas maayo, 2C discharge magamit lang sulod sa tunga sa oras, ug kini dili kaayo mapuslanon). Ang pagpili sa kapasidad nagdepende sa gidak-on sa luna sa pagtipig sa sakyanan, badyet sa personal nga paggasto, ug sa gipaabot nga han-ay sa mga kalihokan sa sakyanan. (Ang gamay nga abilidad sa kasagaran nagkinahanglan og power type lithium battery)

5. Screening ug asembliya sa mga baterya

Ang dako nga bawal sa paggamit sa lithium batteries sa sunod-sunod nga mao ang grabe nga imbalance sa battery self-discharge. As long as pareha rag unbalanced ang tanan, okay ra. Ang problema mao nga kini nga estado kalit nga dili lig-on. Ang usa ka maayo nga baterya adunay gamay nga pag-discharge sa kaugalingon, ang usa ka dili maayo nga bagyo adunay usa ka dako nga pag-discharge sa kaugalingon, ug usa ka kondisyon diin ang pag-discharge sa kaugalingon dili gamay o dili sa kasagaran mausab gikan sa maayo ngadto sa dili maayo. Estado, kini nga proseso dili lig-on. Busa, gikinahanglan nga i-screen out ang mga baterya nga adunay dako nga self-discharge ug ibilin lamang ang baterya nga adunay gamay nga self-discharge (kasagaran, ang self-discharge sa mga kwalipikado nga mga produkto gamay ra, ug gisukod kini sa tiggama, ug ang problema mao kana daghang dili kwalipikado nga mga produkto ang nag-agay sa merkado).

Base sa gamay nga self-discharge, pilia ang serye nga adunay parehas nga kapasidad. Bisan kung ang gahum dili parehas, dili kini makaapekto sa kinabuhi sa baterya, apan makaapekto kini sa abilidad sa pag-andar sa tibuuk nga pakete sa baterya. Pananglitan, ang 15 ka baterya adunay kapasidad nga 20ah, ug usa ra ka baterya ang 18ah, mao nga ang kinatibuk-ang kapasidad niini nga grupo sa mga baterya mahimo ra nga 18ah. Sa katapusan sa paggamit, ang baterya mamatay, ug ang proteksyon board mapanalipdan. Ang boltahe sa tibuok nga baterya medyo taas pa (tungod kay ang boltahe sa uban nga 15 nga mga baterya standard, ug adunay kuryente). Busa, ang discharge protection voltage sa tibuok battery pack makasulti kon ang kapasidad sa tibuok battery pack parehas ba (basta nga ang matag battery cell kinahanglang bug-os nga ma-charge kung ang tibuok battery pack puno na). Sa laktud, ang dili balanse nga kapasidad dili makaapekto sa kinabuhi sa baterya apan makaapekto lamang sa abilidad sa tibuok grupo, busa sulayi ang pagpili sa usa ka asembliya nga adunay susama nga degree.

Ang gitigum nga baterya kinahanglan nga makab-ot ang maayo nga ohmic contact resistance tali sa mga electrodes. Ang mas gamay nga pagkontak sa pagsukol tali sa wire ug sa electrode, mas maayo; kay kon dili, ang electrode uban sa usa ka mahinungdanon nga pagkontak resistensya magpainit. Kini nga kainit ibalhin sa sulod sa baterya ubay sa electrode ug makaapekto sa kinabuhi sa baterya. Siyempre, ang pagpakita sa igo nga pagsukol sa asembliya mao ang hinungdanon nga pag-drop sa boltahe sa pack sa baterya sa ilawom sa parehas nga pag-discharge karon. (Bahin sa drop sa boltahe mao ang internal nga pagsukol sa cell, ug ang bahin mao ang gitigum nga pagsukol sa kontak ug pagsukol sa wire)

Unom, ang pagpili sa board sa pagpanalipod ug pag-charge ug pagdiskarga sa paggamit sa mga butang

(Ang datos kay para sa lithium iron phosphate nga baterya, ang prinsipyo sa ordinaryo nga 3.7v nga baterya parehas, apan lahi ang kasayuran)

Ang katuyoan sa protection board mao ang pagpanalipod sa baterya gikan sa overcharging ug over-discharging, pagpugong sa taas nga kasamtangan nga makadaot sa bagyo ug pagbalanse sa boltahe sa baterya kung ang baterya hingpit nga na-charge (ang abilidad sa pagbalanse kasagaran gamay, busa kung adunay usa ka self-discharged battery protection board, kini talagsaon Kini mahagiton sa pagbalanse, ug adunay usab mga protection board nga balanse sa bisan unsang estado, nga mao, ang bayad gihimo gikan sa sinugdanan sa pag-charge, nga daw talagsaon kaayo).

Alang sa kinabuhi sa pack sa baterya, girekomenda nga ang boltahe sa pag-charge sa baterya dili molapas sa 3.6v sa bisan unsang oras, nga nagpasabut nga ang boltahe sa aksyon nga proteksyon sa board sa pagpanalipod dili labi ka taas sa 3.6v, ug ang balanse nga boltahe girekomenda nga mahimong 3.4v-3.5v (matag cell 3.4v gi-charge labaw pa sa 99 % nga Baterya, nagtumong sa static nga estado, ang boltahe motaas kung nag-charge nga adunay taas nga sulud). Ang boltahe sa pagpanalipod sa pagtangtang sa baterya sa kasagaran labaw sa 2.5v (ibabaw sa 2v dili usa ka dako nga problema, kasagaran adunay gamay nga higayon nga magamit kini nga wala’y gahum, mao nga kini nga kinahanglanon dili taas).

Ang girekomendar nga labing taas nga boltahe sa charger (ang katapusang lakang sa pag-charge mahimong labing taas nga kanunay nga boltahe nga pag-charge mode) mao ang 3.5 *, ang gidaghanon sa mga kuldas, sama sa mga 56v alang sa 16 ka laray. Kasagaran, ang pag-charge mahimong maputol sa aberids nga 3.4v matag cell (basically full charged) aron magarantiya ang kinabuhi sa baterya. Bisan pa, tungod kay ang board sa pagpanalipod wala pa magsugod sa pagbalanse kung ang kinauyokan sa baterya adunay usa ka dako nga pag-discharge sa kaugalingon, kini molihok ingon usa ka tibuuk nga grupo sa paglabay sa panahon; ang kapasidad anam-anam nga mikunhod. Busa, gikinahanglan nga regular nga i-charge ang matag baterya ngadto sa 3.5v-3.6v (sama sa matag semana) ug tipigan kini sulod sa pipila ka oras (basta ang average mas dako pa kay sa equalization starting voltage), mas dako ang self-discharge. , mas dugay ang pag-equalize. Ang self-discharge Oversized nga mga baterya lisud balansehon ug kinahanglan nga tangtangon. Mao nga kung nagpili usa ka board sa pagpanalipod, sulayi pagpili ang 3.6v nga overvoltage nga proteksyon ug sugdi ang pag-equal sa palibot sa 3.5v. (Kadaghanan sa proteksyon sa overvoltage sa merkado labaw sa 3.8v, ug ang panimbang naporma labaw sa 3.6v). Ang pagpili sa usa ka angay nga balanse nga pagsugod nga boltahe mas importante kay sa proteksyon nga boltahe tungod kay ang pinakataas nga boltahe mahimong ma-adjust pinaagi sa pag-adjust sa maximum nga limitasyon sa boltahe sa charger (nga mao, ang protection board kasagaran walay kahigayonan sa paghimo sa taas nga boltahe nga proteksyon). Bisan pa, ibutang nga ang balanse nga boltahe taas. Niana nga kaso, ang battery pack walay kahigayunan sa pagbalanse (gawas kon Ang pag-charge boltahe mas dako pa kay sa equilibrium boltahe, apan kini makaapekto sa battery nga kinabuhi), ang cell anam-anam nga mokunhod tungod sa self-discharge nga kapasidad (ang sulundon nga cell nga adunay usa ka wala maglungtad ang self-discharge sa 0).

Ang padayon nga pagpagawas sa kasamtangan nga kapabilidad sa proteksyon board. Kini ang labing daotan nga butang nga ikomento. Tungod kay ang kasamtangan nga limitasyon nga abilidad sa proteksyon board walay kahulogan. Pananglitan, kung imong tugotan ang usa ka 75nf75 nga tubo nga magpadayon sa pagpasa sa 50a nga kasamtangan (karon, ang gahum sa pagpainit mga 30w, labing menos duha ka 60w sa serye nga adunay parehas nga port board), basta adunay usa ka heat sink nga igo aron mawala. init, walay problema. Mahimo kining tipigan sa 50a o mas taas pa nga dili masunog ang tubo. Apan dili ka makaingon nga kini nga protection board mahimong molungtad sa 50a nga kasamtangan tungod kay kadaghanan sa mga protective panel sa tanan gibutang sa kahon sa baterya nga duol kaayo sa baterya o bisan duol. Busa, ang ingon ka taas nga temperatura magpainit sa baterya ug magpainit. Ang problema kay ang taas nga temperatura maoy makamatay nga kaaway sa bagyo.

Busa, ang paggamit sa palibot sa proteksyon board nagtino kon sa unsang paagi sa pagpili sa kasamtangan nga limitasyon (dili ang kasamtangan nga kapasidad sa proteksyon board sa iyang kaugalingon). Ibutang ta nga ang protection board gikuha gikan sa battery box. Niana nga kaso, halos bisan unsang protection board nga adunay heat sink makadumala sa padayon nga kasamtangan nga 50a o mas taas pa (niining panahona, ang kapasidad lamang sa proteksyon sa board ang gikonsiderar, ug dili kinahanglan nga mabalaka mahitungod sa pagtaas sa temperatura nga hinungdan sa kadaot sa cell sa baterya). Sunod, ang tagsulat naghisgot bahin sa kalikopan nga kasagarang gigamit sa tanan, sa parehas nga limitado nga wanang sama sa baterya. Niini nga panahon, ang labing kataas nga gahum sa pagpainit sa board sa pagpanalipod labing maayo nga kontrolado sa ubos sa 10w (kung kini usa ka gamay nga board sa panalipod, kinahanglan kini 5w o dili kaayo, ug ang usa ka dako nga gidaghanon sa proteksyon nga board mahimong labaw pa sa 10w tungod kay kini adunay maayo nga pagkabulag sa kainit. ug ang temperatura dili kaayo taas). Sama sa kung unsa ang angay, girekomenda nga magpadayon. Ang pinakataas nga temperatura sa tibuok board dili molapas sa 60 degrees kung ang kasamtangan nga gigamit (50 degrees mao ang labing maayo). Sa teoriya, ang pagpaubos sa temperatura sa proteksyon board, ang mas maayo, ug ang dili kaayo makaapekto sa mga selula.

Tungod kay ang parehas nga port board konektado sa serye sa pag-charge sa electric mos, ang kainit nga henerasyon sa parehas nga sitwasyon doble sa lainlaing port board. Alang sa parehas nga henerasyon sa kainit, ang gidaghanon sa mga tubo lamang ang upat ka beses nga mas taas (ubos sa premise sa parehas nga modelo sa mos). Atong kuwentahon, kon 50a padayon nga kasamtangan, unya ang mos internal nga pagsukol mao ang duha ka milliohms (5 75nf75 tubes gikinahanglan aron sa pagkuha niini nga katumbas internal nga pagsukol), ug ang pagpainit gahum mao ang 50*50*0.002=5w. Sa niini nga panahon, kini mao ang posible nga (sa pagkatinuod, ang mos kasamtangan nga kapasidad sa 2 milliohms internal nga pagsukol labaw pa kay sa 100a, kini mao ang walay problema, apan ang kainit mao ang dako). Kon kini mao ang sama nga pantalan board, 4 2 milliohm internal pagsukol mos gikinahanglan (matag duha ka parallel internal nga pagsukol mao ang usa ka milliohm, ug unya konektado sa sunod-sunod nga, ang kinatibuk-ang internal nga pagsukol mao ang katumbas sa 2 milyon 75 tubes gigamit, ang kinatibuk-ang gidaghanon mao ang 20). Ibutang ta nga ang 100a padayon nga kasamtangan nagtugot sa pagpainit nga gahum nga mahimong 10w. Niana nga kaso, ang usa ka linya nga adunay internal nga pagsukol sa 1 milliohm gikinahanglan (siyempre, ang eksaktong katumbas nga internal nga pagsukol mahimong makuha pinaagi sa MOS parallel connection). Kung ang gidaghanon sa lainlaing mga pantalan upat pa ka beses, kung ang 100a padayon nga karon nagtugot gihapon sa labing kataas nga 5w nga gahum sa pagpainit, nan ang 0.5 milliohm tube lamang ang magamit, nga nanginahanglan upat ka beses nga kantidad sa mos kumpara sa 50a padayon nga karon aron makamugna ang parehas gidaghanon sa kainit). Busa, sa diha nga ang paggamit sa panalipod board, pagpili sa usa ka tabla uban sa walay pagtagad sa internal nga pagsukol sa pagpakunhod sa temperatura. Kung nahibal-an na ang internal nga pagsukol, palihug tugoti ang board ug ang kainit sa gawas nga mas maayo nga mawala. Pilia ang protection board ug ayaw paminawa ang padayon nga kapasidad sa magbabaligya. Pangutan-a lang ang kinatibuk-ang internal nga resistensya sa discharge circuit sa protection board ug kuwentaha kini sa imong kaugalingon (pangutan-a kung unsa nga klase sa tubo ang gigamit, pila ka gidaghanon ang gigamit, ug susiha ang pagkalkula sa internal nga resistensya sa imong kaugalingon). Gibati sa tagsulat nga kung kini ma-discharge ubos sa nominal nga padayon nga kasamtangan sa magbabaligya, ang pagtaas sa temperatura sa proteksyon board kinahanglan nga medyo taas. Busa, kini mao ang labing maayo sa pagpili sa usa ka panalipod board uban sa derating. (Ingna ang 50a nga padayon, mahimo nimong gamiton ang 30a, kinahanglan nimo ang 50a kanunay, labing maayo nga paliton ang 80a nominal nga padayon). Alang sa mga tiggamit nga naggamit sa usa ka 48v nga CPU, girekomenda nga ang kinatibuk-ang internal nga pagsukol sa proteksyon board dili molapas sa duha ka milyon.

Ang kalainan tali sa parehas nga port board ug sa lain-laing port board: ang parehas nga port board parehas nga linya alang sa pag-charge ug pagdiskarga, ug ang pag-charge ug pagdiskarga giprotektahan.

Ang lain-laing port board kay independente sa charge ug discharging lines. Ang charging port nanalipod lamang gikan sa overcharging sa dihang nag-charge ug dili manalipod kung kini tangtangon gikan sa charging port (apan kini hingpit nga ma-discharge, apan ang kasamtangan nga kapasidad sa charging port sa kasagaran gamay ra). Ang discharge port nanalipod batok sa over-discharge sa panahon sa pag-discharge. Kung nag-charge gikan sa discharge port, ang over-charge dili masakop (busa ang reverse charging sa CPU kay magamit sa lain-laing port board. baterya tungod sa reverse charging. Gawas kung mogawas ka nga adunay bug-os nga bayad, pipila ka kilometro paubos dayon. Kung magpadayon ka sa pagsugod sa eabs reverse charging, posible nga ma-overcharge ang baterya, nga wala), apan kanunay nga paggamit sa pag-charge Ayaw gyud pag-charge gikan sa discharge port, gawas kung kanunay nimo nga monitoron ang boltahe sa pag-charge (sama sa temporaryo nga emerhensya sa daplin sa dalan nga high-current charging, makasalig ka gikan sa discharge port, ug magpadayon sa pagsakay nga wala’y bug-os nga bayad, ayaw kabalaka bahin sa sobra nga pag-charge)

Kalkulahin ang pinakataas nga padayon nga kasamtangan sa imong motor, pagpili og usa ka baterya nga adunay angay nga kapasidad o gahum nga makatagbo niining kanunay nga kasamtangan, ug ang pagtaas sa temperatura kontrolado. Ang internal nga pagsukol sa board sa pagpanalipod gamay ra kutob sa mahimo. Ang over-current nga proteksyon sa protection board nagkinahanglan lamang og short-circuits protection ug uban pang abnormal nga paggamit sa proteksyon (ayaw pagsulay nga limitahan ang kasamtangan nga gikinahanglan sa controller o motor pinaagi sa paglimit sa draft sa protection board). Tungod kay kung ang imong makina nagkinahanglan sa 50a nga kasamtangan, dili nimo gamiton ang protection board aron mahibal-an ang kasamtangan nga 40a, nga maoy hinungdan sa kanunay nga proteksyon. Ang kalit nga pagkapakyas sa kuryente sa controller dali nga makadaot sa controller.

Pito, boltahe nga sukaranan nga pagtuki sa mga baterya sa lithium-ion

(1) Open circuit boltahe: nagtumong sa boltahe sa usa ka lithium-ion nga baterya sa usa ka non-working nga kahimtang. Niini nga panahon, wala'y kasamtangan nga nagaagay. Kung ang baterya bug-os nga na-charge, ang potensyal nga kalainan tali sa positibo ug negatibo nga mga electrodes sa baterya kasagaran sa palibot sa 3.7V, ug ang taas mahimo’g moabot sa 3.8V;

(2) Katugbang sa open-circuit nga boltahe mao ang nagtrabaho nga boltahe, nga mao, ang boltahe sa lithium-ion nga baterya sa aktibo nga estado. Niini nga panahon, adunay kasamtangan nga nag-agos. Tungod kay ang internal nga pagsukol kung ang kasamtangan nga pag-agos kinahanglan nga mabuntog, ang operating boltahe kanunay nga mas ubos kaysa sa kinatibuk-ang boltahe sa panahon sa elektrisidad;

(3) Termination boltahe: sa ato pa, ang baterya kinahanglan nga dili magpadayon nga ma-discharge human ibutang sa usa ka piho nga kantidad sa boltahe, nga gitino sa istruktura sa lithium-ion nga baterya, kasagaran tungod sa protective plate, ang boltahe sa baterya kung ang discharge gitapos mao ang mahitungod sa 2.95V;

(4) Standard nga boltahe: Sa prinsipyo, ang standard nga boltahe gitawag usab nga rated nga boltahe, nga nagtumong sa gipaabot nga bili sa potensyal nga kalainan tungod sa kemikal nga reaksyon sa positibo ug negatibo nga mga materyales sa baterya. Ang rated nga boltahe sa lithium-ion nga baterya mao ang 3.7V. Makita nga ang standard nga boltahe mao ang Standard working voltage;

Sa paghukom gikan sa boltahe sa upat ka lithium-ion nga mga baterya nga gihisgutan sa ibabaw, ang boltahe sa lithium-ion nga baterya nga nalambigit sa nagtrabaho nga estado adunay standard nga boltahe ug nagtrabaho nga boltahe. Sa non-working nga kondisyon, ang boltahe sa lithium-ion nga baterya anaa sa taliwala sa open-circuit nga boltahe ug sa katapusan nga boltahe tungod sa lithium-ion nga baterya. Ang kemikal nga reaksyon sa ion nga baterya mahimong magamit nga balik-balik. Busa, kung ang boltahe sa lithium-ion nga baterya anaa sa boltahe sa pagtapos, ang baterya kinahanglan nga ma-charge. Kung ang baterya dili ma-charge sa dugay nga panahon, ang kinabuhi sa baterya makunhuran o matangtang pa.