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多串锂电池保护或管理

我做锂电池保护时间不长,做过7串200A保护的,是用IC做的.这段时间我失业了,找一份合适的工作真不容易,主要不想打工.这些天我想出了解决多串锂电技术问题,因为不是很了解行情,加上资金不足没有马上动手.
  
   1~300串以上,一片单片机,静态功耗4.2V100UA左右,精度20MV,短路保护,充电保护,放电保护,2A以上均衡,自检,通信,显示,(这是我能做到技术参数),最合适多串,大电流,低价格(电压检测平均一路2元以下)希望同行业或在这行业想单干的,能给个看法说说你们的指标.邮箱xiaowei87654321@163.com
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azhu
LV.8
2
2006-11-22 20:30
你的均衡是耗电式的吗?还是能量转移式的?
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lailin018
LV.1
3
2006-11-22 22:04
@azhu
你的均衡是耗电式的吗?还是能量转移式的?
azhu:
   请问市场上有做均衡电路的吗?有我想价格也是比较贵吧!是用在保护板上还是充电器上呢?
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xiaobi
LV.2
4
2006-11-23 01:59
@azhu
你的均衡是耗电式的吗?还是能量转移式的?
是能量转移式.用单片机控制.
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xiaobi
LV.2
5
2006-11-23 02:22
@lailin018
azhu:  请问市场上有做均衡电路的吗?有我想价格也是比较贵吧!是用在保护板上还是充电器上呢?
市场上可能有均衡电流5A以下的,5A以上的电流大,占用PCB板的面积大.如果是一路一个变压器,那体积更大,价格一定高.可我不是一路一变压器这么做的.是在保护板上.
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zhouxing
LV.1
6
2006-11-23 12:01
你好 我正想找做多节均衡保护板的行家,有机会一起合作呀.我的QQ540508136
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azhu
LV.8
7
2006-11-23 12:22
@xiaobi
市场上可能有均衡电流5A以下的,5A以上的电流大,占用PCB板的面积大.如果是一路一个变压器,那体积更大,价格一定高.可我不是一路一变压器这么做的.是在保护板上.
如果只用1只单片机检测14S的串联锂离子电池组,你可以保证做到电压检测精度在20mV吗?
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azhu
LV.8
8
2006-11-23 12:24
@xiaobi
是能量转移式.用单片机控制.
平衡是在充电后期动作,还是在充电一开始就动作?
充电后期动作是指有的厂家在电芯电压达到4V2后才开始进行平衡动作.
而有的厂家是在充电一开始就进行平衡的动作.
我也是同行,对你的研发工作感兴趣,也愿意让公司为此而投钱,但我需要了解一些情况,并不想了解你的技术细节.
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jimkpc
LV.5
9
2006-11-23 13:09
300串?
元器件耐压问题解决了吗?
1-13串的IC已经问世了,可以参考他们的规格书来确定你的指标.

忠告:这个行业的前途目前还不明朗.建议你先找一份工来做,同时研发自己的产品.一旦时机成熟,再挑起单干的大旗.
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xiaobi
LV.2
10
2006-11-23 14:41
@azhu
如果只用1只单片机检测14S的串联锂离子电池组,你可以保证做到电压检测精度在20mV吗?
我做过用12位AD的单片机检测10串的,可每次检测值都不一样.检测几十次取平均值还是不理想.
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chenmx9518
LV.3
11
2006-11-23 14:41
你好,请参看本栏
再谈电池组均衡与寿命 http://bbs.dianyuan.com/topic/119676
话题
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xiaobi
LV.2
12
2006-11-23 15:20
@azhu
平衡是在充电后期动作,还是在充电一开始就动作?充电后期动作是指有的厂家在电芯电压达到4V2后才开始进行平衡动作.而有的厂家是在充电一开始就进行平衡的动作.我也是同行,对你的研发工作感兴趣,也愿意让公司为此而投钱,但我需要了解一些情况,并不想了解你的技术细节.
如果电池容量有差异,那么在充电和放电两种情况电压都会不平衡,所以要在两种情况下都要有平衡功能.
   我在锂电行业只有一年时间,很多技术问题还在实验中.
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xiaobi
LV.2
13
2006-11-23 15:48
@jimkpc
300串?元器件耐压问题解决了吗?1-13串的IC已经问世了,可以参考他们的规格书来确定你的指标.忠告:这个行业的前途目前还不明朗.建议你先找一份工来做,同时研发自己的产品.一旦时机成熟,再挑起单干的大旗.
300串在电压检测上因该可以做到,在输出MOV管上耐压1500V以上的MOV管不是很多,电压超过100V~200V,短路保护就要考虑速度了,都还是技术问题!
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azhu
LV.8
14
2006-11-23 17:50
@xiaobi
我做过用12位AD的单片机检测10串的,可每次检测值都不一样.检测几十次取平均值还是不理想.
在超过10节的锂离子串联电池组中,电压检测是个难关呀.:)
我在尝试了4种失败的电压检测方案后,才在电压检测上最终得以解决.目前的电压检测精度可以做到15mV以下.即使象一些大公司,做5~13S单芯片完整解决方案的,也在这个问题上失败过2次,现在的电压检测精度只能做到50mV,而成品版的芯片检测精度也只能做到30mV.
就我个人对电池的认识而言,30mV的精度做平衡显然是不够的.
因此你要实际尝试一下,很多电路在理论上是完美的,模拟时结果也很好,但真正应用时,会存在较大的问题,象基准会存在误差,电阻也会存在误差,运放的输入失调电压也会导致误差,地电位的不稳定也会导致误差,电源的噪声也会产生误差,这些累积起来,误差就很大了.有的误差可以用软件方法来解决,但有的因素会造成测量结果的离散性很大,必须从硬件上加以改善.
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tntbbt
LV.2
15
2006-11-24 10:55
@xiaobi
如果电池容量有差异,那么在充电和放电两种情况电压都会不平衡,所以要在两种情况下都要有平衡功能.  我在锂电行业只有一年时间,很多技术问题还在实验中.
一般电池芯在组装成电池组之前都要进行筛选,容量差异应该不是很大.
我想请教下,在这种情况下,放电均衡有必要做么?
现在说的均衡方式有耗能和能量转移,能量转移的板子,我到目前还没见过,理论上是满好的,就是不知道实际运用怎样.我想就算是"转移"在这个转移过程中也肯定是有能量消耗的,那么在放电过程中有必要么?这样不是让电池能量白白损失了么?
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xiaobi
LV.2
16
2006-11-24 14:55
@tntbbt
一般电池芯在组装成电池组之前都要进行筛选,容量差异应该不是很大.我想请教下,在这种情况下,放电均衡有必要做么?现在说的均衡方式有耗能和能量转移,能量转移的板子,我到目前还没见过,理论上是满好的,就是不知道实际运用怎样.我想就算是"转移"在这个转移过程中也肯定是有能量消耗的,那么在放电过程中有必要么?这样不是让电池能量白白损失了么?
假设有一组10串10AH的锂电池,其中一节9.5AH,在充电时这节电压上升最快,如果保护电路只在充电时有均衡能力充满后各节电压会在4.2V,同时在放电时9.5AH的这节电压就会下降的最快,放电到2.9V时保护关断输出(放电保护设在2.9V),这时如果没有放电均衡,那么其余9节还有一部分容量,电压可能在3V以上,经过多次使用会加快这节电池老化.如果有放电均衡那就不同了,容量大的就会转移到容量小的上.耗能式是把电能100%损失掉,转移式是把能量转移,效率低的也会60%啊.在各节电池电压相等均衡电路是不工作的,耗电在UA级.
    有放电均衡增加以下优点
   (1)  放宽电池容量配组,减少生产工序,加快电池生产.
   (2)  以上例子为例没有放电均衡的电池组容量为9.5AH,有放电均衡的容量在9.5AH以上.提高整组容量.
   (3)  提高电池寿命.
    缺点转移式均衡电路难度大,成本高.
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xiaobi
LV.2
17
2006-11-24 15:28
@azhu
在超过10节的锂离子串联电池组中,电压检测是个难关呀.:)我在尝试了4种失败的电压检测方案后,才在电压检测上最终得以解决.目前的电压检测精度可以做到15mV以下.即使象一些大公司,做5~13S单芯片完整解决方案的,也在这个问题上失败过2次,现在的电压检测精度只能做到50mV,而成品版的芯片检测精度也只能做到30mV.就我个人对电池的认识而言,30mV的精度做平衡显然是不够的.因此你要实际尝试一下,很多电路在理论上是完美的,模拟时结果也很好,但真正应用时,会存在较大的问题,象基准会存在误差,电阻也会存在误差,运放的输入失调电压也会导致误差,地电位的不稳定也会导致误差,电源的噪声也会产生误差,这些累积起来,误差就很大了.有的误差可以用软件方法来解决,但有的因素会造成测量结果的离散性很大,必须从硬件上加以改善.
能做到精度15MV以下是相当不容易了,但是成本低吗?能合适多串吗?
    13S的IC已经有了,但是性能不知怎样.我对14S以下的不是很感兴趣,是因为电路硬件保密性能不好.对多串相对会好些.现在我的方案和电路,也都对多串的更有利.
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馒头帮
LV.4
18
2006-11-24 15:31
@azhu
平衡是在充电后期动作,还是在充电一开始就动作?充电后期动作是指有的厂家在电芯电压达到4V2后才开始进行平衡动作.而有的厂家是在充电一开始就进行平衡的动作.我也是同行,对你的研发工作感兴趣,也愿意让公司为此而投钱,但我需要了解一些情况,并不想了解你的技术细节.
记号
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馒头帮
LV.4
19
2006-11-24 15:36
@xiaobi
能做到精度15MV以下是相当不容易了,但是成本低吗?能合适多串吗?    13S的IC已经有了,但是性能不知怎样.我对14S以下的不是很感兴趣,是因为电路硬件保密性能不好.对多串相对会好些.现在我的方案和电路,也都对多串的更有利.
看看.
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xiaobi
LV.2
20
2006-11-24 15:47
@馒头帮
看看.
用AD的方法是个错误,我肯定不会用AD,在说用AD的成本高.
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azhu
LV.8
21
2006-11-24 16:37
@xiaobi
能做到精度15MV以下是相当不容易了,但是成本低吗?能合适多串吗?    13S的IC已经有了,但是性能不知怎样.我对14S以下的不是很感兴趣,是因为电路硬件保密性能不好.对多串相对会好些.现在我的方案和电路,也都对多串的更有利.
我不知道什么样的成本算是低的?:)
对我的电池组而言,电池组本身的售价为8000元,我的控制电路成本约为150元左右,仅占产品成本的不到2%,因此降低控制电路成本对我而言意义不大,而它的可靠性与性能却是最重要的.
此前我做过的电池组还有售价达到80000元的,因此在控制电路上,几乎是不计成本的做的.
对电压监测而言,我是每节电芯都用一个低功耗10BIT的单片机进行电压测量,因此精度可以做到,但成本不低(相对你的方案而言),当然它是可以适合更多串的.
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txwpchen
LV.5
22
2006-11-24 22:11
@馒头帮
记号
兄弟的想法没错.但是没考虑实际使用.
如果您在电池包中增加LED的话.(就算一般5v的LED.正常电流在20mA左右).按在这样的话一个10AH的电池包.如果电动工具放家里超过二周.再拿出来的时候.相信已经转不动了.当然就成好看不中用的摆设!

如果加多几个LED的话.拿就得时时刻刻想着给它充充电!!!
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txwpchen
LV.5
23
2006-11-24 22:19
@xiaobi
假设有一组10串10AH的锂电池,其中一节9.5AH,在充电时这节电压上升最快,如果保护电路只在充电时有均衡能力充满后各节电压会在4.2V,同时在放电时9.5AH的这节电压就会下降的最快,放电到2.9V时保护关断输出(放电保护设在2.9V),这时如果没有放电均衡,那么其余9节还有一部分容量,电压可能在3V以上,经过多次使用会加快这节电池老化.如果有放电均衡那就不同了,容量大的就会转移到容量小的上.耗能式是把电能100%损失掉,转移式是把能量转移,效率低的也会60%啊.在各节电池电压相等均衡电路是不工作的,耗电在UA级.    有放电均衡增加以下优点  (1)  放宽电池容量配组,减少生产工序,加快电池生产.  (2)  以上例子为例没有放电均衡的电池组容量为9.5AH,有放电均衡的容量在9.5AH以上.提高整组容量.  (3)  提高电池寿命.    缺点转移式均衡电路难度大,成本高.
如果是10AH与9.5AH的话.相信电压的差异是可以不用考虑的

(即:它们之间的电压相差很小,相信只有0.05v到0.07V的相差)
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馒头帮
LV.4
24
2006-11-24 22:21
@txwpchen
兄弟的想法没错.但是没考虑实际使用.如果您在电池包中增加LED的话.(就算一般5v的LED.正常电流在20mA左右).按在这样的话一个10AH的电池包.如果电动工具放家里超过二周.再拿出来的时候.相信已经转不动了.当然就成好看不中用的摆设!如果加多几个LED的话.拿就得时时刻刻想着给它充充电!!!
兄弟没有看清楚吧?LED是指示充电状态的,如果没有被充电,是不亮的.呵呵.谢谢!
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xiaobi
LV.2
25
2006-11-24 23:59
@azhu
我不知道什么样的成本算是低的?:)对我的电池组而言,电池组本身的售价为8000元,我的控制电路成本约为150元左右,仅占产品成本的不到2%,因此降低控制电路成本对我而言意义不大,而它的可靠性与性能却是最重要的.此前我做过的电池组还有售价达到80000元的,因此在控制电路上,几乎是不计成本的做的.对电压监测而言,我是每节电芯都用一个低功耗10BIT的单片机进行电压测量,因此精度可以做到,但成本不低(相对你的方案而言),当然它是可以适合更多串的.
目前还有一种多串的方案,大模块和小模块,就是大模块管多个小模块,小模管若干节锂电池.
  请教各位高手一个问题,有人用过IGBT管吗?在短路保护时它速度够快吗?MOV管换成IGBT管行吗?主要想用在300V电压上.
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xiaobi
LV.2
26
2006-11-25 00:30
@txwpchen
如果是10AH与9.5AH的话.相信电压的差异是可以不用考虑的(即:它们之间的电压相差很小,相信只有0.05v到0.07V的相差)
那假设在9AH呢?即使放完电电压相差0.07V那么在多次使用后,是不是这节电池会老化的比别的电池快呢?
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azhu
LV.8
27
2006-11-25 09:30
@馒头帮
记号
真好!看来我有机会来用用它啦.
:)
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cy_m
LV.1
28
2006-11-27 17:42
@jimkpc
300串?元器件耐压问题解决了吗?1-13串的IC已经问世了,可以参考他们的规格书来确定你的指标.忠告:这个行业的前途目前还不明朗.建议你先找一份工来做,同时研发自己的产品.一旦时机成熟,再挑起单干的大旗.
能推薦一款IC嘛可以控制10串的電池組,謝謝
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tntbbt
LV.2
29
2006-11-28 12:57
@chenmx9518
你好,请参看本栏再谈电池组均衡与寿命http://bbs.dianyuan.com/topic/119676话题
这个话题已经是老生常谈了.理论很充足.产品呢?在哪里??别谈这些理论的东西了,找个合作商赶快做吧,看得见摸的着的才是实在的
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xiaobi
LV.2
30
2006-12-06 23:29
@txwpchen
如果是10AH与9.5AH的话.相信电压的差异是可以不用考虑的(即:它们之间的电压相差很小,相信只有0.05v到0.07V的相差)
txwpchen这为兄弟,你说的0.05V到0.07V的相差.问锂电池的电压和容量是一个相对应的值吗?也就是说锂电池电压和电池储能的密度是一至的吗?好象是随着电压值变化,它们相差值是会变化的.
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zoyoyh
LV.1
31
2007-07-30 17:55
@azhu
平衡是在充电后期动作,还是在充电一开始就动作?充电后期动作是指有的厂家在电芯电压达到4V2后才开始进行平衡动作.而有的厂家是在充电一开始就进行平衡的动作.我也是同行,对你的研发工作感兴趣,也愿意让公司为此而投钱,但我需要了解一些情况,并不想了解你的技术细节.
intersil 现推出4-12S电池保护IC, ISL9208 4-7S, ISL9216/17用于8-12S,具备平衡功能.http://www.intersil.com/cda/deviceinfo/0,1477,ISL9208,0.html
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