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【我是工程師第四季】智能鋰電池保護板

來論壇也有一段時間了,也看了不少貼子。但發現論壇有關于電池保護板的貼子少之有少。玩逆變的三大件,電池,逆變器,太陽能板。

其中,電池可能是最貴的元件了,偢為電池的最終保護神---電池保護板可是關鍵中的關鍵,可是市面上的保護就那幾款而且功能并不能滿足我們的要求。因為工作的原因,本人對鋰電組的了解多點,所以決定自己DIY款合適的電池保護板。

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熒火
LV.4
2
2018-01-18 21:32

在開始之前我們總結一下鋰電組出現損壞的原因,現在國產的鋰電池組使用資料一般可以達500-2000次,如果每天充放一次大約可以用2-3年左右,但往往在使用中并達不到這種效果。為什么呢?通過拆壞電池組分析常常是電池包里其中一組電池短路或開路而導致成個電池包損壞。引起損壞的原因有很很多,但長時間充電卻是損壞電池包主要的原因。至于損壞的推理比較復雜就不細說了,另一損壞的原因是電池過放。

簡單總結:電池包損壞大部分原因是由于過放或過充引起。

能不能在電池組過放或過充前停止工作,而保護電池不至于損壞呢?答案是肯定,電池保護板就是干這個活的。

但市面上的保護一般是硬件板,所謂硬件板就是所有參數固定不可改變,比如充電飽和電壓是4.30V的保護板配上4.20的電池,基本上電池使用壽命少半。

放電截止電壓也同理。

這時,你需要一款軟件保護板,所謂軟件板就是充電飽和電壓和截止電壓都可以按自己的要求來改。比如你是新電池,充電飽和電壓可以調到4.30V ,如果是舊電池為了增加使用壽命可以調到4.20V。以滿足不同電池不同的需要。

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熒火
LV.4
3
2018-01-19 09:45
@熒火
在開始之前我們總結一下鋰電組出現損壞的原因,現在國產的鋰電池組使用資料一般可以達500-2000次,如果每天充放一次大約可以用2-3年左右,但往往在使用中并達不到這種效果。為什么呢?通過拆壞電池組分析常常是電池包里其中一組電池短路或開路而導致成個電池包損壞。引起損壞的原因有很很多,但長時間充電卻是損壞電池包主要的原因。至于損壞的推理比較復雜就不細說了,另一損壞的原因是電池過放。簡單總結:電池包損壞大部分原因是由于過放或過充引起。能不能在電池組過放或過充前停止工作,而保護電池不至于損壞呢?答案是肯定,電池保護板就是干這個活的。但市面上的保護一般是硬件板,所謂硬件板就是所有參數固定不可改變,比如充電飽和電壓是4.30V的保護板配上4.20的電池,基本上電池使用壽命少半。放電截止電壓也同理。這時,你需要一款軟件保護板,所謂軟件板就是充電飽和電壓和截止電壓都可以按自己的要求來改。比如你是新電池,充電飽和電壓可以調到4.30V,如果是舊電池為了增加使用壽命可以調到4.20V。以滿足不同電池不同的需要。

PCB板的設計采用雙層,一層放功率元件用鋁基板,一層放控制IC元件采用RF4板。

這幾天把鋁基板畫好了。

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家順
LV.5
4
2018-01-19 11:11
@熒火
PCB板的設計采用雙層,一層放功率元件用鋁基板,一層放控制IC元件采用RF4板。這幾天把鋁基板畫好了。[圖片]
沙發
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2018-01-19 14:19
@熒火
PCB板的設計采用雙層,一層放功率元件用鋁基板,一層放控制IC元件采用RF4板。這幾天把鋁基板畫好了。[圖片]
現在特斯拉的鋰電池效率非常高,也是18650電池組,不知道是引用了新型的材料
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熒火
LV.4
6
2018-01-19 15:21
@lihui710884923
現在特斯拉的鋰電池效率非常高,也是18650電池組,不知道是引用了新型的材料
應該說特斯拉膽子比較肥,一般人的想法盡可能用最少的電池達到要求的容易,因為按每顆電池的損壞率為0.001%,7000顆18650故障的不低了(特斯拉電池包7000多顆18650組成).但特斯拉就樣做了而且做得不錯。我看過網上發的圖片,第一想法這個是個工藝品,第二個想法是這個設計師是個瘋子,要知道7000顆電芯有1顆壞了很可能引起全組電池壞了。就因為這個原因特斯拉的電池保護板(BMS)做得超級好。
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2018-01-19 15:56
@熒火
應該說特斯拉膽子比較肥,一般人的想法盡可能用最少的電池達到要求的容易,因為按每顆電池的損壞率為0.001%,7000顆18650故障的不低了(特斯拉電池包7000多顆18650組成).但特斯拉就樣做了而且做得不錯。我看過網上發的圖片,第一想法這個是個工藝品,第二個想法是這個設計師是個瘋子,要知道7000顆電芯有1顆壞了很可能引起全組電池壞了。就因為這個原因特斯拉的電池保護板(BMS)做得超級好。
而且目前是做的最好了
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熒火
LV.4
8
2018-01-20 22:59
@熒火
PCB板的設計采用雙層,一層放功率元件用鋁基板,一層放控制IC元件采用RF4板。這幾天把鋁基板畫好了。[圖片]

能功能方便先想到以下幾點:

1.放電最低電壓、充電飽和電壓可調。

2.自動檢測最低、最高電壓

3.自帶數碼管顯示

4.充放電流顯示

5.短路保護

6.電池電壓主動平衡

現在詳細說下各功能要求

1.可以自己設定保護電壓這個功能前一個貼已經說得很清楚了,大家在用舊電芯或國產電芯時可以按自己要求來設定。

2自動識別電池包最高、低電池組這個功能可以最直接顯示電池包的健康狀態。當電池包的一致性差別太大時就要留意了,別讓1個電池拖累整個電池包。

3.自帶顯示功能解放電工,不用天天拿表來測量電池包。

4.同上

5.短路保護這個要細說一下,按我現在手上購買的樣品保護板(100A)基本上都是沒有保護功能的,買之前詢問都是帶這功能,但測試基本都是炸機收場。這個功能的重要性電工們都知道吧,如果,我說的是如果,電池長時間短路爆炸這種情況是會發生的。所以這個功能必有。而且,大電流放電對電芯的壽命影響是很大的。

6.主動平衡--也叫主動均衡這個功能牛X呀,聽說全世界就那幾家做出來,其中特斯拉是其中一個。我也準備挑戰一下,當然這個不肯定能成功所以放在最后了。

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熒火
LV.4
9
2018-01-23 22:49
@熒火
PCB板的設計采用雙層,一層放功率元件用鋁基板,一層放控制IC元件采用RF4板。這幾天把鋁基板畫好了。[圖片]

年底了有點忙,終于找時間把板畫好了。

1
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熒火
LV.4
10
2018-02-04 00:06
@熒火
年底了有點忙,終于找時間把板畫好了。[圖片]

板子終于回來了,年底忙呀。找時間焊好看看效果。

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preety110
LV.1
11
2019-01-17 17:04
@熒火
[圖片]板子終于回來了,年底忙呀。找時間焊好看看效果。
閣下這個是硬件板還是軟件板。
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熒火
LV.4
12
2019-10-26 14:21
@preety110
閣下這個是硬件板還是軟件板。

終于把自己的坑填上了。

經過1年多調試保護板已完成了。直接上最圖。

板子17對MOS管子。同口模式實測3700W沒問題。(48V87A)

邊上有個數碼管的小板是顯示保護板的各項參數。現在顯示溫度49.

到處智能保護板的開發算是完成了,剩下就一些功能上的改

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熒火
LV.4
13
2019-10-26 14:39
@preety110
閣下這個是硬件板還是軟件板。
軟件件板。
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harveykung
LV.1
14
2019-11-21 13:41
@熒火
終于把自己的坑填上了。經過1年多調試保護板已完成了。直接上最圖。[圖片]板子17對MOS管子。同口模式實測3700W沒問題。(48V87A)[圖片]邊上有個數碼管的小板是顯示保護板的各項參數。現在顯示溫度49.到處智能保護板的開發算是完成了,剩下就一些功能上的改
能否把資料放出來學習學習啊
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