高電壓鋰離子電池組的充電方法

　　但是并聯(lián)充電方法需要采用多個低電壓、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)充電示意簡圖

此充電方法有如下特點：

　?。?）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的電壓值相同，所以也不會出現(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。

　　（5）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)充電變得簡單。

　?。?）當(dāng)鋰離子電池組中單體鋰離子電池數(shù)目較多時，可以將鋰離子電池組分成數(shù)個鋰離子電池組模塊，對每個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)電池數(shù)量較多時，單體電池之間一致性相對更差，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，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)（一般的用戶平時充電時可以不用并聯(lián)充電），并由專人根據(jù)實際情況進(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，特別是電動汽車電池組的充電方法。