四種高電壓鋰離子電池組的充電方法比較

　　但是并聯(lián)充電方法需要采用多個(gè)低電壓、大電流的充電電源為每一只單體電池充電，存在充電電源成本高、可靠性低、充電效率低、連接線徑粗等缺陷，因此目前沒有大范圍使用這種充電方法。

　　4 串聯(lián)大電流充電加小電流并聯(lián)充電

　　由于上述三種充電方法都存在一定的問題，本人發(fā)展出一種最適合高電壓電池組，特別是電動(dòng)汽車電池組的充電方法，即采用電池管理系統(tǒng)和充電機(jī)協(xié)調(diào)配合串聯(lián)大電流充電加恒壓限流的并聯(lián)小電流充電的模式，原理圖見下。

圖7 電池管理系統(tǒng)和充電機(jī)協(xié)調(diào)配合串聯(lián)充電加并聯(lián)充電示意簡(jiǎn)圖

此充電方法有如下特點(diǎn)：

　?。?）由于此系統(tǒng)的BMS具有防止過充電的功能，從而保證電池不會(huì)出現(xiàn)過充電的問題。當(dāng)然如果BMS不能與并聯(lián)充電電源進(jìn)行通信和控制，由于并聯(lián)充電電源的恒壓值一般與鋰離子電池組中單體鋰離子電池充滿電時(shí)的電壓值相同，所以也不會(huì)出現(xiàn)過充電的問題。

　?。?）由于可以進(jìn)行并聯(lián)充電所以不需要可靠性低，成本相對(duì)較高的均衡電路，并且充電效果要好于只帶均衡電路的串聯(lián)充電方法，并且其維護(hù)管理也簡(jiǎn)便易行。

　?。?）由于串聯(lián)充電的最大電流遠(yuǎn)大于并聯(lián)充電的電流（一般5倍以上），從而可以保證在較短的時(shí)間充進(jìn)去較高的容量，從而發(fā)揮出串聯(lián)充電的最大效果。

　?。?）充電時(shí)串聯(lián)充電與并聯(lián)充電的順序以及并聯(lián)充電電源的數(shù)量可以靈活掌握，可以同時(shí)進(jìn)行充電；可以串聯(lián)充電結(jié)束后再進(jìn)行并聯(lián)充電；也可以用一個(gè)并聯(lián)充電電源根據(jù)電池組中電壓的情況給電壓最低的電池進(jìn)行輪流充電。

　?。?）隨著技術(shù)的發(fā)展，并聯(lián)充電電源可以為非接觸性充電電源（無線充電電源）或太陽能電池電源，從而使并聯(lián)充電變得簡(jiǎn)單。

　?。?）當(dāng)鋰離子電池組中單體鋰離子電池?cái)?shù)目較多時(shí)，可以將鋰離子電池組分成數(shù)個(gè)鋰離子電池組模塊，對(duì)每個(gè)鋰離子電池組模塊采用BMS和充電機(jī)協(xié)調(diào)配合串聯(lián)大電流充電與恒壓限流的并聯(lián)小電流充電相結(jié)合的方式進(jìn)行充電。

　　其主要目的是減少電池組中串聯(lián)電池?cái)?shù)量較多時(shí)，單體電池之間一致性相對(duì)更差，從而導(dǎo)致BMS和充電機(jī)協(xié)調(diào)配合的充電方法的充電效果差的缺點(diǎn)，以便發(fā)揮出BMS和充電機(jī)協(xié)調(diào)配合充電模式的最大效果。

　　這種方法特別適合高電壓電池組是由可快速更換的低電壓（例如48V）電池模塊系統(tǒng)組成的電池系統(tǒng)，這樣就可以在電池更換站或充電站進(jìn)行并聯(lián)充電或修復(fù)（一般的用戶平時(shí)充電時(shí)可以不用并聯(lián)充電），并由專人根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分選和重新配組。

　　總之，這種采用電池管理系統(tǒng)和充電機(jī)協(xié)調(diào)配合串聯(lián)大電流充電加恒壓限流的并聯(lián)小電流充電的充電方法可有效解決鋰離子電池組串聯(lián)充電易出現(xiàn)的過充電、充不滿電等問題，且可避免并聯(lián)充電的充電電源成本高、可靠性低、充電效率低、連接線徑粗等問題，是目前最適合高電壓電池組，特別是電動(dòng)汽車電池組的充電方法。