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关于电池组均衡的一些见解-均衡充电大大的坏)

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发表于 2024-3-4 18:13:28 | 显示全部楼层 |阅读模式

爱科技、爱创意、爱折腾、爱极致,我们都是技术控

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先说结论:
结论1:通过均衡充电或普通充电的方式对电池充电,在充电停止时电池组的有效容量相同,因此均衡充电无用。
结论2:均衡充电只能使得电池数据好看,甚至会影响电池寿命,得不偿失。
结论3:根据上述说法,平衡充电(对每个电池单独充电)也不能提高电池组的有效容量。(但均衡充电和平衡充电可以使得电池组的总电压升高,提高电池组的放电能力,在容量低的电池电量达到保护板的保护电压之前使用的更爽。)

一个入门两周组了一个48V20AH磷酸铁锂电池组的小白,讨论一下学习过程中遇到的问题,不是专业人士,望轻喷。。。


一、已知条件
1.由于单个锂电池的电压不能满足需要,需要将多个锂电池通过串联的方式提高电池组电压以满足需要;
2.根据木桶效应,当电池组中容量较小的电池的电量较低时,容易产生较大的压降,使得电池组电压难以满足使用需求。
关于电池组充电:
1.由于电池组的串联和并联的切换不方便,市面上大部分产品都是直接并联充电;
2.由于电池组中各个电池的性能不一致,在进行串联充电时,导致分配到各个电池上的电压不相同,容易引起某些电池过充(由于该原因也容易导致某些电池过放)。
关于电池寿命:
1.影响电池寿命的原因主要是:过充以及过放,而保护板的作用就是防止电池过充或过放,这个毫无疑问。
关于均衡充电对电池寿命的影响:
1.常用方案为主动均衡(抢瘦子的包子给胖子)或被动均衡(抢瘦子的包子喂狗),以上方案均是为了使得电池组中的各个电池的电压一致(都吃饱),或者是说为了使得电池组中的各个电池都能充到100%
二、个人见解
根据木桶效应,电池组的输出能力取决于容量最小的电池。那么一组新的100AH的电池组中,只要有一个电池的容量为50AH,那么这组电池组的有效容量为50AH,因为当容量为50AH的电池电量耗尽之后,该电池组的电压一般不能满足需要了,为了防止50AH的电池过放,也应该停止继续使用,因此我认为:电池组的有效容量最低容量。
举例:
为了方便描述,用A-80/90 代表(电池A容量为90AH,存储的电量为80AH),
当前电池组为:
A-80/90B-80/95C-80/100
均衡充电:(在理想的情况下,使用均衡充电可使得各个电池充满)
A-90/90B-95/95C-100/100
(则该电池组的有效容量为90AH,即可以输出90AH的电量。)
正常充电:(使用了保护板的情况下,最低容量的电池充满即停止充电)
A-90/90B-**/95C-**/100
(则该电池组的有效容量为90AH,即可以输出90AH的电量。)
结论1:通过均衡充电或普通充电的方式对电池充电,在充电停止时电池组的有效容量相同,因此均衡充电无用。
同时:
均衡充电会使得各个电池充满,使得每个电池的电量都在**%-100%区间,也就是经常满充使用,而三元锂电池不推荐经常满充;并且均衡充电会使得容量低的电池的电压达不到保护板的介入条件,若均衡电量<输入电流,会使得容量小的电池长时间处于充满还在充电的状态。
正常充电由于最低容量的电池充满即停止充电,只会使得容量最低的电池经常满充使用,而其余电池并不会满充,还能延长其余电池的使用寿命。
结论2:均衡充电只能使得电池数据好看,甚至会影响电池寿命,得不偿失。
结论3:根据上述说法,平衡充电(对每个电池单独充电)也不能提高电池组的有效容量。(但均衡充电和平衡充电可以使得电池组的总电压升高,提高电池组的放电能力,在容量低的电池电量达到保护板的保护电压之前使用的更爽。)
综上:
均衡充电、平衡充电:数据看着爽、输出爽,但烧钱减寿;
普通充电:省钱增寿,但数据难看,早谢~


发表于 2024-3-6 00:32:34 | 显示全部楼层
有没有可能这种情况:

有一节电池或几节电池长时间使用,因为自放电的关系,实际电量,容量倒还变化不大.

比如B1 90/100  B3 80/100
那么整组容量80

如果均衡一下,都成100/100,电池组容量就100
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 楼主| 发表于 2024-3-6 10:09:14 | 显示全部楼层
yanjian 发表于 2024-3-6 00:32
有没有可能这种情况:

有一节电池或几节电池长时间使用,因为自放电的关系,实际电量,容量倒还变化不大.

这也是一种情况,我又了解了一下相关知识,均衡还是有一定的好处的,但现在实现均衡的方法都属于无奈之举
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发表于 2024-3-6 14:45:52 | 显示全部楼层
niuniuda 发表于 2024-3-6 10:09
这也是一种情况,我又了解了一下相关知识,均衡还是有一定的好处的,但现在实现均衡的方法都属于无奈之举 ...

既然你现已知道有一定好处了,那请详细说出来推翻一楼部分推导结论吧。
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发表于 2024-3-6 17:32:57 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
均衡充电均衡放电呢?每串电池基本都能充满,每串电池也能把电放完
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发表于 2024-3-6 21:01:26 | 显示全部楼层
那具体如何实现均衡呢,戴森的电池就很需要均衡
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发表于 2024-3-7 00:05:58 | 显示全部楼层
a15ban001 发表于 2024-3-6 21:01
那具体如何实现均衡呢,戴森的电池就很需要均衡

最简单的均衡,用一个单体电池充电器,把每节电池都给充满
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发表于 2024-3-7 09:07:06 | 显示全部楼层
yanjian 发表于 2024-3-7 00:05
最简单的均衡,用一个单体电池充电器,把每节电池都给充满

那也不能充一次电就拆一次电池盒吧
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发表于 2024-3-7 12:40:08 | 显示全部楼层
主动均衡可以在放电的时候提高容量,道理是这样的:
假定 B1容量80,B2容量100,B1和B2都在均衡充电时充满了。
放电时,如果没有主动均衡,电池组容量是80
如果有主动均衡,假如在放电50后,B1还剩30,B2还剩50,这时,B2的电会充给B1一部分,在不考虑转换效率的前提下,B2给B1  10,B2=50-10=40,B1=30+10=40,整组就可以放90的电
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发表于 2024-3-7 15:21:42 | 显示全部楼层
各个电池自放电可能不同,比如AB两电池容量都是100,一开始都是满电量,放置一段时间后A出现自放电,电量80,B的电量79,这时充满,A电量100,B99(由于A充满了,这时保护板已经断开),这时A和B串联就只能放出99的电了(A放到1,B放到0),再过几个周期,差距会变大,即使B的最大容量还没有明显减少。有了均衡就能让两个电池都充满了
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发表于 2024-3-7 15:41:55 | 显示全部楼层
均衡的目的是减少个体差异。电池一致性不可能做到完美,由于内阻的差异,体质差的最先表现为放电时先进入低压保护状态,保护板会停止放电;充电时由于体质差的内阻大,转变为热量的电流比较多,好的电池已经充满但体质差的还没有充满,保护板判断有个电池满了会终止充电。
体质差的每一次循环都会最先放完,充又充不满,多次循环后,这个现象会放大。
均衡能有效减少这种差异的累积。

以上个人观点。
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发表于 2024-3-8 14:14:01 | 显示全部楼层
本帖最后由 mmmmmc1024 于 2024-3-8 14:15 编辑

如果电池差异较大(内阻或者容量),均衡是没有意义的。就算均衡好了,用几个循环,又会出问题。如果电池差异较小(内阻或者容量),但是单体电压压差较大(特别是磷酸铁锂,长时间快充,就会导致压差过大),这时候均衡才有意义。
如果电池一致性非常好(内阻,容量,压差都差距很小),那根本不需要均衡。
最重要要理解一点:均衡不会使单体电芯的品质变好。掌握这一点,其他就都理解了。
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发表于 2024-3-8 22:13:05 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
还是有好处的
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发表于 2024-3-9 00:11:42 | 显示全部楼层
a15ban001 发表于 2024-3-7 09:07
那也不能充一次电就拆一次电池盒吧

把采集排线引出来啊.
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发表于 2024-3-9 00:32:51 | 显示全部楼层
其实就是对电池轻微自放电有作用, 其他的没啥用, 电池组的有效容量永远等于最差的那一个
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发表于 2024-3-9 10:48:41 | 显示全部楼层
进来学习一下           
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发表于 2024-3-9 22:09:59 | 显示全部楼层
均衡?去哪找内阻和容量相近的电池?即便是一个娘生的也不一样!
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发表于 2024-3-12 20:49:10 | 显示全部楼层
yanjian 发表于 2024-3-9 00:11
把采集排线引出来啊.

关键是戴森预留了平衡模块,那个国外大佬说加几个电阻就可以实现平衡充
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发表于 2024-4-2 09:54:39 | 显示全部楼层
理论假设太过理想了,实际考虑的因素更多,影响的因素也更多一些。
我拆的一个使用了一年半的吸尘器电池,电压从3.2V到4.0V都有,充满电使用5分钟就歇菜了。我把电池拆了,测了一下他们的内阻一直、容量都是2000-2100mah,容量和内阻都没有问题,可能是自放电不同或者是其他原因,导致电池电压极不一致达到了不可使用的地步。
这里如果有一个更好的平衡充(虽然有保护板,但是不太会看带不带均衡),相信电池还是可以继续使用的。

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发表于 2024-4-2 10:24:51 | 显示全部楼层
学习下电池组均衡
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