电动车36 V锂电池组保护电路设计方案
如何设置安全的锂电池保护电路
如何设置安全的锂电池保护电路随着技术的发展,锂电池已成为现代电子设备中广泛使用的电源,如何保证其安全性是每个电子工程师都需要考虑的问题。
在使用锂电池时,如果不加以安全保护,其可能会发生过充、过放、短路等问题,导致电池性能下降,甚至可能会引起安全事故。
通过适当的电路设计与保护措施,可以有效避免这些问题的发生。
下面介绍如何设置安全的锂电池保护电路,保证使用锂电池的安全性。
1. 锂电池的常见问题在锂电池的使用过程中,常会面临以下几个问题:1.1. 过充和过放过充是指电池充电时电池电压超过了标准电压,过放是指电池放电时电池电压低于标准电压。
过充和过放都会影响电池的使用寿命和性能,甚至引起电池的自燃等安全问题。
1.2. 短路短路是指电路中某些部分的电阻极小或为零,从而导致电池电路中电流过大。
短路可能会导致电池热失控、电池爆炸等严重安全问题。
1.3. 温度在充电和放电过程中,电池会产生一定的热量。
如果热量不能及时散发,电池温度会上升,从而影响电池性能和安全性。
2. 如何设置安全的锂电池保护电路为了避免以上问题的发生,可以通过设计适当的保护电路来保护锂电池。
下面介绍几种常用的锂电池保护电路。
2.1. 过充保护电路过充保护电路可以防止电池过充,充电电压可以控制在一定范围内,一旦电池电压超过标准值,就会自动切断充电电流。
这样可以避免电池过充,延长电池的使用寿命。
2.2. 过放保护电路过放保护电路可以控制电池的放电深度,防止电池过度放电,一旦电池电压低于标准值,就会自动切断放电电流。
这样可以延长电池的使用寿命。
2.3. 短路保护电路短路保护电路可以防止电池短路,一旦电路出现短路现象,保护电路会自动切断电池电路的连接,避免电池热失控、电池爆炸等安全问题的发生。
2.4. 温度保护电路温度保护电路可以监测电池温度,一旦温度超过标准值,就会自动切断充电或放电电路,保护电池安全。
3. 总结在使用锂电池时,虽然锂电池具有体积小、重量轻、容量大等优点,但同时也存在安全隐患。
36V30AH磷酸铁锂电池组的设计方案
36V30AH磷酸铁锂电池组的设计方案目录一、客户需求说明二、具体方案1、产品的可实现性2、具体方案三、锂电池组结构设计四、所采单电芯说明五、电池模组的保护电路六、电池模组的产品特性七、最终电池组参数说明一、客户需求说明1)应用:电池组应用智能搬运机器人小车; 2)额定电压: 36V,额定容量: >=30Ah; 3)持续电流 40A4)最大瞬间放到电流: 70A;5)最大充电电流大小: 0.5C/15A;6)放电截止电压: 24V;7)正极材质要求:磷酸铁锂;8)电池尺寸要求:140*300*260mm9)防护等级: IP56;10)、外壳要求:铁材质喷漆处理(可满足) 11)端子要求如下:二、具体方案1、产品的可实现性根据要求,选定电池组规格为 12串磷酸铁锂材料体系锂电池方案; 12串*3.0=36V;电池组的规格为 36V 30Ah;电池容量 30Ah,选用 26650 的3Ah电芯组成12S10P的电池组。
经过选用的电芯组成的电池组进行各方面的评估均可达到设计要求。
2、具体方案1)采用26650 的3Ah电芯组成12串10并的电池组来实现36V 30Ah的电池组,采用模块化,连接片采用纯镍片进行点焊和锁片工艺进行焊接。
2)电池组的保护板采用高精度的BMS管理方案,具有有温度,电压,电流监测,SOC预测,以及过流,过压,预警等功能,并具有与上位机进行数据交换功能,过流保护电流为100A。
3)外箱采用钣金材料,具有强度高,重量轻,并采取拉手设计,便于搬运,上盖与面板灵活设计,便于电池的维护。
并采用环氧板进行绝缘和缓存保护作用。
4)充电、放电、接口分开设计,三个接口在同一个面上,具体接口规格根据客户的的要求确定;5)接口设计:接口用 SA50安能插头。
三.电池组的结构设计1.电芯的尺寸2.电芯的参数说明五.电池模组的保护电路六、电池模组的产品特性:1.超长的使用寿命(循环1500次容量保持不低于80%);2.卓越的工作温度(可以长期在-20℃~+60℃温度条件下稳定的运行);3.在电池组内加装电池检测单元,可以精确的实时检测电池电压、温度、容量等状况,并及时通过通信系统传输给主系统,可以充分的提高了产品的工作的安全性;4.电池组外壳采取钣金材料设计,抗冲击性能优越并且具备耐高低温、有效阻燃的高性能,可以确保电池组在受到外力撞击的状况下始终保持有效的防护能力,外装折叠式把手,方便搬运;5.电芯通过中华人民共和国汽车行业标准《QC/T743-2016电动汽车用锂离子蓄电池》各项安全测试,均符合标准的各项指标;6.简便的安装组合(单元模块的设计概念,使产品安装灵活可靠);7. 最终电池组参数说明。
电动车锂电池组设计方案
电动车锂电池组设计方案一、引言电动车的发展受到了越来越多的关注和需求,锂电池组作为电动车的重要组成部分之一,其设计方案的合理性对电动车的性能和使用寿命有着重要的影响。
本文将对电动车锂电池组的设计方案进行详细的说明和分析。
二、锂电池组的基本原理锂电池是一种通过正负极的化学反应释放电能的装置,其基本原理是利用锂离子扩散和嵌入迁移的特性,在放电过程中将嵌入了锂离子的电极材料形成化学反应产生电流。
在充电过程中,电流通过电解质浓度梯度将锂离子从正极材料转移到负极材料中。
锂电池的优点包括高能量密度、长循环寿命、低自放电率等。
三、锂电池组设计方案的要求1.高能量密度:锂电池组的能量密度要求高,以提供足够的驱动力和行驶里程。
2.高安全性:锂电池组的设计必须考虑过充、过放、短路等安全问题,以避免电池组的损坏和事故发生。
3.长使用寿命:锂电池组的设计要考虑其循环寿命,以提高电池组的使用寿命。
4.快速充电和放电:锂电池组的设计要满足快速充电和放电的需求,以提高电动车的充电效率和使用便利性。
四、锂电池组的设计方案1.电芯选型:根据电动车的功率需求和能量密度要求,选择适合的锂电池电芯。
目前常用的电芯包括锂离子聚合物电池、锂铁磷酸电池等。
2.电池组配置:根据电动车的需求和空间限制,确定电池的数量和串并联关系。
一般情况下,串联可以提高电池组的电压,而并联可以增加电池组的容量。
3.功能保护设计:为了保证锂电池组的安全性,需要设计过充、过放、短路、高温等功能保护措施。
包括充电管理系统、过充保护电路、电流和温度传感器等。
4.热管理设计:电动车锂电池组的放电和充电过程会产生大量热量,因此需要设计散热系统,保持电池组的温度在安全范围内。
5.快充设计:采用适当的充电管理系统,提高充电效率和充电速度,以满足电动车的需求。
五、锂电池组设计方案的优化1.电池组的布局:设计合理的电池组布局,避免电池温度差异过大,提高整个电池组的寿命和性能。
2.智能管理系统:采用智能管理系统,实时监测电池组的状态、温度和电量等信息,提高电池组的使用寿命和安全性。
锂离子电池保护电路设计(项目教学法)
生物电池
微生物电池
一、咨询
20世纪80年代末,日本Sony公司
提出者
层状结构的石墨 负极
正极
锂与过渡金属的 复合氧化物
锂离子电池
120-150Wh/kg 比能量 是普通镍镉电池 的2-3倍
电压
高达3.6V
一、咨询
锂离子电池工作原理
锂离子电池工作原理图 schematic representation and operation principle of rechargeable lithium ion battery
锂离子电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ爆炸原因
• • • • • • 负极容量不足 水份含量过高 内部短路 过充 过放 外部短路
二、计划
定项目的工作计划,做出工作流程图 、建立 工作小组(4-5人)、 明确分工职责、时间 计划表。 设计要求:
A、锂电池:3.6V/650mA B、充放电电流大于800mA时保护 C、充电过压保护 D、放电欠压保护 E、充放电电流电压显示
活过温保护功能。
三、决策方案---程序流程
开始 初始化 按键扫描 N 充电 电流电压采样 显示充放电 电流、电压 是否过温、过流、 过压、欠压? N Y 结束
是否有键按下?
Y 放电 电流电压采样 显示充放电 电流、电压
无操作
保护电路程序流程图
DW01工作电路
• • • • • •
当电芯电压在 2.5V 至 4.3V 之间时,DW01 的第 1 脚、第 3 脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为 0V。此时 DW01 的 第 1 脚 、第 3 脚电压将分别加到 8205A 的第 5、4 脚,8205A 内的 两个电子开关因其 G 极接到来自 DW01 的电压,故均处于导通状 态,即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的 P端相当于直接连通,保护板有电压输出。
锂电池保护电路设计方案
锂电池保护电路设计方案锂电池材料构成及性能探析首先我们来理解一下锂电池的材料构成,锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的构造和性能。
这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。
其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。
因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业开展的重点。
负极材料一般选用碳材料,目前的开展比较成熟。
而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步进步、价格进一步降低的重要因素。
在目前的商业化消费的锂离子电池中,正极材料的本钱大约占整个电池本钱的40%左右,正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价格的降低。
对锂离子动力电池尤其如此。
比方一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料,而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。
尽管从理论上可以用作锂离子电池正极材料种类很多,常见的正极材料主要成分为LiCoO2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层构造的碳中。
放电时,锂离子那么从片层构造的碳中析出,重新和正极的化合物结合。
锂离子的挪动产生了电流。
这就是锂电池工作的原理。
锂电池充放电管理设计锂电池充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层构造的碳中。
放电时,锂离子那么从片层构造的碳中析出,重新和正极的化合物结合。
锂离子的挪动产生了电流。
原理虽然很简单,然而在实际的工业消费中,需要考虑的实际问题要多得多:正极的材料需要添加剂来保持屡次充放的活性,负极的材料需要在分子构造级去设计以包容更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内阻。
虽然锂离子电池有以上所说的种种优点,但它对保护电路的要求比较高,在使用过程中应严格防止出现过充电、过放电现象,放电电流也不宜过大,一般而言,放电速率不应大于0.2C。
电动自行车锂电池组保护电路设计
电动自行车锂电池组保护电路设计许英杰;孙郅佶;李帆;范贤光【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(35)16【摘要】The lithium battery with superior performance is the development trend of the electric bicycle power, but needs a dedicated protection circuit to work with so as to ensure the safety and long-period operation. In this paper, a protection circuit board including S-8209A was designed for the lithium battery set with 4-parallel and 10-serial connection mode. It achieved the functions of overcharge protection, overdischarge protection, overcharge-overdischarge balance and overcurrent protection. The circuit has been already applied to the electric bikes with the lithium batteries.%为保证电动自行车锂电池组安全、长寿命的运行,需为其配备专用管理保护电路.为此,针对一款4并10串规格的锂电池组设计了一套保护电路板,采用S-8209A保护芯片,实现了过充电保护、过放电保护、电池充放电平衡、过电流保护、正常带载等功能,已被可靠应用于某款电动自行车的锂电池组中.【总页数】4页(P191-194)【作者】许英杰;孙郅佶;李帆;范贤光【作者单位】厦门大学机电工程训练中心,福建厦门 361005;厦门大学机电系,福建厦门361005;厦门大学机电系,福建厦门361005;厦门大学机电系,福建厦门361005【正文语种】中文【中图分类】TN709-34【相关文献】1.STM32处理器的锂电池组保护电路设计 [J], 张洪疹;吴芬2.锂电池组充放电安全保护电路设计 [J], 史万莉;高建中3.串联磷酸铁锂电池组保护电路设计 [J], 孙起山;张存山;王胜博;张淑敏4.基于单片机的磷酸铁锂电池组充放电电路设计 [J], 王宇野;庄锦涛5.宽温型磷酸铁锂电池组保护电路设计研究 [J], 王伟;于浩;刘庆新因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电动车锂电池保护电路
电动车锂电池保护电路电动车对其电池的性能要求非常高,电动车工作时处于长时间大电流放电状态,用锂电池改装电动车,应特别小心。
一般应掌握以下原则:1、锂电池种类的选择最好选用聚合物锂电池,不轻易选择锂粒子电池。
因为锂粒子电池一旦过充、过放或超温限使用时,容易发生爆炸、燃烧、碎片飞溅伤人,且三者在瞬间同时发生,使人难以防范。
而聚合物锂电池发生过充、过放或超温限使用时,-般呈外壳铝塑膜鼓起:电池内极板与塑膜隔板分离,由于电池内无电解液,电池内阻迅速增大,容量丧失,电池自动失效,事故自行终止,因而不易发生爆炸。
2、容量尽量选择大容量锂电池。
例如原采用电池容量10Ah,选择锂电池时,最好选用5Ah/块的锂电池两块并联使用。
组装后的锂电池容量不得小于原车电池容量。
3、新旧尽量选择全新的、同一个一个厂生产的同型号、同批次的锂电池,这些新电池一致性好,使用安全、寿命长。
4、保护电路用锂电池改装电动车,应采用单体电池保护与电池组总体保护相结合的多重保护电路。
(1)单体电池保护每个单体电池都应装有各自的保护板,然后再并、串联成适合于电动车电压、容量的电池组。
每块保护板应至少有下述功能:1)过电流保护:当电流达1.5C时自动断电。
其中C为电池容量。
2)过充保护:当充电电压达4.2V时,自动断电。
3)过放保护:当放电电压达3.0V时,自动停止放电。
(2)总体保护用单体锂电池组装好的锂电池组,还需加装总体保护电路,包括过流、过充、过放、超温等多重保护。
以一组36V/10A的锂电池组加装总体保护电路的方法为例加以说明。
1)电流保护图1为笔者制作的过流保护装置。
E为36V/10Ah锂电池组;BX 为10A保险;J为继电器(用型号:YE-KDC-A04-8型彩电开关代替);G为干簧管,在干簧管外绕有4匝线圈L;R为限流电阻;C为贮能电容;D为二极管;TK为一温度开关,动作温度45℃;M为电动车马达。
图1当合上JK时,M正常运转,E通过D向C充电,电动车正常行驶。
36v欠压保护电路图大全(六款模拟电路设计原理图详解)
36v欠压保护电路图大全(六款模拟电路设计原理图详解)36v欠压保护电路图(一)电路工作原理:输出电压低于规定值时,反映了输入直流电源、开关稳压器内部或者输出负载发生了异常。
输入直流电源电压下降到规定值之下时,会导致开关稳压器的输出电压跌落,输入电流增大,既危及开关三极管,也危及输入电源。
因此,要设欠电压保护。
简单的欠电压保护如图1所示。
当未稳压输入的电压值正常时,稳压管ZD击穿,晶体管V导通,继电器动作,触点吸合,开关稳压器加电。
当输入低于所允许的最低电压值时,稳压管ZD不通,V截止,触点跳开,开关稳压器不能工作。
开关稳压器内部,由于控制电路失常或者开关三极管失效会使输出电压下降;负载发生短路也会使输出电压下降。
特别在升压型或反相升压型的直流开关稳压器中欠电压的保护是跟过电流保护紧密相关的,因而更加重要。
实现方法是在开关稳压器的输出端接电压比较器,如图2所示。
正常时,比较器没有输出,一旦电压跌落在允许值之下比较器就翻转,驱动告警电路;同时反馈到开关稳压器的控制电路,使开关三极管截止或切断输入电源。
36v欠压保护电路图(二)电路工作原理:本电路由11个元件组成,电路简洁,反应灵敏,其应用范围也比较宽广,电压范围和功率容量可以通过使用不同的器件而改变,并且可采用贴片元件,使体积进一步减小。
电路如上图所示。
在电压正常的情况下,b点电位较高,故a点电位相应也较高;晶闸管导通,所以Ql导通,输出端的负载正常1工作。
当输入电压降低到一定程度时.b点电位相应下降,Q2导通程度减弱使a点电位降低,可控硅关断,使Ql截止,切断了对负载的供电。
当外部电压正常或电池充足电后,对其手动复位即可。
若需安装指示电路可按下图所示安装,采用三色发光二极管进行指示即可。
本电路可用于电动车、充电灯、矿灯等对铅酸电池进行过放电保护,也可接入低压直流供电回路中保护负载。
在此,在应用铅酸电池的场合中,应尽量加装欠压保护器,并能在单格电压降至1.9V左右时实行保护,以延长电池的使用寿命。
解析电动自行车锂电池组保护电路设计
解析电动自行车锂电池组保护电路设计摘要:锂电池具有能量密度高、使用寿命长、自放电率较小等特点,常用于储能系统,也是目前电动车行业的首选能源。
锂电池组由单体锂电池串联而成。
由于受锂电池自身和生产加工的制约,单体锂电池存在电阻、电压、容量等方面的差异,加之电池组装顺序不同,以及产生热量后的散热速率、自放电速率的差别等,因此,加强锂电池组保护电路的研究具有重要意义。
本文中,主要对锂电池组保护电路设计展开相关概述。
关键词:锂电池;电池组;保护电路引言锂离子电池是目前已经商业化应用的电池中比能量最高的品种,因此在电动车设计中被广泛关注。
现有的电池设计和制造技术难以保持电池单体参数的一致性,在实际装车使用时,由于安装位置的不同、散热状况的差别、周围环境的变化等因素,一定程度上使得电池参数的不一致性更加显著,这些参数差异会导致一个电池组内各电池单体间的不均衡问题,使其具有不同的荷电状态和端电压,严重降低电池组性能,甚至产生安全隐患。
1锂电池和电池组建模针对锂电池管理研究,首先要明确锂离子电池的动态和静态特性。
电池和电池组建模仿真能够反映电池充放电特性,是开展机理研究的重要手段。
1.1锂电池模型锂电池模型通过电池电压、温度等可测量参数对电池的内部性能进行描述,并对参数变化进行预测。
常用的锂电池模型包括电化学模型、数学模型和等效电路模型。
电化学模型是根据电池内部化学反应过程构建模型。
从电化学原理出发,准确模拟电池内部电离子的传输、扩散、电化学反应、热力学现象,描述电池离子浓度的分布梯度,分析电池衰减机制和健康状态。
电化学模型通常由多个偏微分方程构成,模型较复杂。
数学模型是依据实验数据,运用经验公式和数理方法建立电池经验模型,从理论上分析锂电池的一般规律。
常用的数学模型有Kinetic模型和离散马尔科夫链电池模型,但都仅关注电池外特征,难以描述电池机理过程和电池的电压−电流外特征。
等效电路模型是采用电容、电阻等电子元器件搭建电池模型,描述充放电过程中电池特性,能够较好地反映电池的动态特性,常用于电池荷电状态估算。
基于单片机的电动车36V锂电池组保护电路设计实施方案
基于单片机的电动车36V锂电池组保护电路设计方案随着电动自行车普及,锂电池也成为众人关心的焦点。
锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样,因其能量密度高,对充放电要求很高。
当过充、过放、过流及短路保护等情况发生时,锂电池内的压力与热量大量增加,容易产生爆炸,因此通常都会在电池包内加保护电路,用以提高锂电池的使用寿命。
针对目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成,存在控制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点,本文中提出一种基于单片机的电动车36V锂电池组(由10节3. 6 V锂电池串联而成)保护电路设计方案,利用高性能、低功耗的ATmega16L 单片机作为检测和控制核心,用由MC34063构成的DC /DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源,辅以LM60 测温、MOS管IRF530N作充放电控制开关,实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能,达到延长电池使用寿命的目的。
1 保护电路硬件设计本系统以单片机为数据处理和控制的核心,将任务设计分解为电压测量、电流测量、温度测量、开关控制、电源、均衡充电等功能模块。
系统的总体框图如图1所示。
图1 系统的总体框图电池组电压、电流、温度等信息通过电压采样、电流采样和温度测量电路,加到信号采集部分的A /D输入端。
A /D模块将输入的模拟信号转换为数字信号,并传输给单片机。
单片机作为数据处理和控制的核心,一方面实时监控电池组的各项性能指标和状态,一方面根据这些状态参数控制驱动大功率开关。
由于使用了单片机,使系统具有很大的灵活性,便于实现各种复杂控制,从而能方便地对系统进行功能扩展和性能改进。
1. 1 ATmega16 L单片机模块从低功耗、低成本设计角度出发,单片机模块采用高性能、低功耗的ATmega16 L 单片机作为检测与控制核心。
ATmega16 L 是基于增强的AVRR ISC结构的低功耗8位C MOS微控制器,内部带有16 k 字节的系统内可编程Flash, 512 字节EEPROM, 1 k字节SRAM, 32个通用I/O口线, 32个通用工作寄存器(用于边界扫描的JTAG接口,支持片内调试与编程) , 3个具有比较模式的灵活定时器/计数器( T/C)(片内/外中断) ,可编程串行USART,有起始条件检测器的通用串行接口, 8路10位具有可选差分输入级可编程增益( TQFP封装)的ADC,具有片内振荡器的可编程看门狗定时器,一个SP I串行端口,以及6个可以通过软件进行选择的省电模式。
电动自行车锂电池组保护电路设计
电动自行车锂电池组保护电路设计
近期,国家多部门联合发文对电动自行车产业进行了整改,要求电动自行车的整车重量应不大于40kg,最高车速应不高于[1]20km/h.据此标准,目前国内大多数电动自行车无法达标,而其中一大原因就是存在于动力源铅酸电池。
由于此类电池的比能量较小,导致其体积和重量均较大,加上生产过程中易造成铅污染,如今已严重制约着电动自行车产业。
锂电池问世时间并不长,但由于其具有的比能量大,体积小,重量轻,循环寿命长,无记忆效应,无污染等特点[2],已成为未来电动自行车能源的新发展方向,目前国外的电动自行车已开始推广使用。
锂电池工作电压在2.7~4.2V区间,可采用多节电池的串联和并联来满足电动自行车所需电压和电量的要求。
锂电池的使用要求不能过充电、过放电、过电流,否则将降低电池寿命,严重时会导致电池爆炸。
因此,需要设计一款专用保护电路对每节电池进行管理,以保证锂电池的正常充放电。
在此完成了一款电动自行车锂电池保护电路的研究与设计。
1设计需求
单个锂电池型号为RFE-N18650,如图1所示,标称电压为3.6V.锂。
电动自行车用锂离子电池保护板的设计
电动自行车用锂离子电池保护板的设计电动自行车用锂离子电池保护板的设计,是指为了确保电池的安全性和稳定性,防止过充、过放、短路等情况发生,同时提高电池的使用寿命而设计的一种保护电路板。
下面将从电池保护板的功能、设计要点和工作原理三个方面进行详细的介绍。
首先,电动自行车用锂离子电池保护板的主要功能有以下几个方面。
首先,它能够监测电池的电压和温度等参数,当电压过高或过低、温度过高时,会自动切断电池与负载之间的连接,以保护电池的安全。
其次,它能够控制充电电流和放电电流,防止电池过充和过放,延长电池的使用寿命。
最后,它还可以检测过流和短路等异常情况,并及时切断电池与负载之间的连接,防止电池受损。
在设计电动自行车用锂离子电池保护板时,需要注意以下几个要点。
首先,要根据电池的额定电压和容量选择合适的保护板。
其次,要考虑到电池的最大充电电流和放电电流,选择适当的保护板额定电流。
另外,还需要考虑充电过程中电池内阻的变化,以及温度对电池性能的影响。
最后,还需要考虑保护板的尺寸、重量和散热等因素,以便安装和使用的方便。
电动自行车用锂离子电池保护板的工作原理主要是基于数字信号处理和控制电路。
首先,通过电池的正负电极接入保护板的B+和B-接口,然后通过正负电流采样电阻将充电和放电电流引入保护板内部的电流检测电路。
同时,电池的正负极电压通过电压分压电阻引入保护板内部的电压检测电路。
保护板内部的控制器通过对这些电流和电压的检测和处理,实现了对电池过充、过放、过流和短路等异常情况的判断和处理。
当电池的电压过高时,保护板内部的电压检测电路会检测到这一过高的电压信号,并通过控制器的控制,切断电池与负载之间的连接,以保护电池的安全。
同样,当电池的电压过低、温度过高、电流过大或短路时,保护板也会切断电池与负载之间的连接。
综上所述,电动自行车用锂离子电池保护板的设计是为了确保电池的安全性和稳定性,防止过充、过放、短路等情况发生,并延长电池的使用寿命。
电动自行车锂电池组保护电路设计
万方数据万方数据万方数据万方数据电动自行车锂电池组保护电路设计作者:许英杰, 孙郅佶, 李帆, 范贤光, XU Ying-jie, SUN Zhi-ji, LI Fan, FAN Xian-guang作者单位:许英杰,XU Ying-jie(厦门大学机电工程训练中心,福建厦门,361005), 孙郅佶,李帆,范贤光,SUN Zhi-ji,LI Fan,FAN Xian-guang(厦门大学机电系,福建厦门,361005)刊名:现代电子技术英文刊名:Modern Electronics Technique年,卷(期):2012,35(16)1.全国自行车标准化技术委员会电动自行车通用技术条件 19992.林道勇电动自行车采用锂电池是必然趋势 20123.黄可龙;王兆翔;刘素琴锂离子电池原理与关键技术 20084.王显峰三/四节串联锂电池保护系统设计[期刊论文]-现代电子技术 2010(12)5.高野知宏电池充放电系统的设计 2009(10)6.骆磊低功耗锂电池保护电路的设计[学位论文] 20107.周淑阁模拟电子技术基础 20048.甘登岱Protel电路板设计教程 20119.谢卓;赵朋斌一种锂电池电量监测电路设计方法[期刊论文]-现代电子技术 2012(01)10.陈文辉;刘军;蒋国平带有显示功能的锂电池和镍铬电池充电系统[期刊论文]-现代电子技术 2007(22)11.李建军镍铬-镍硅热电偶特性分析与应用研究[期刊论文]-火箭推进 2010(05)12.刘超;冯斌;王立欣火箭发动机测试系统热电偶通路抗干扰技术[期刊论文]-火箭推进 2009(03)本文链接:/Periodical_xddzjs201216056.aspx。
锂电池充电电路-保护方案设计
锂电池特性首先,问一句简单的问题,为什么很多电池都是锂电池?锂电池,工程师对它都不会感到陌生。
在电子产品项目开发的过程中,尤其是遇到电池供电的类别项目,工程师就会和锂电池打交道。
这是因为锂电池的电路特性决定的。
众所周知,锂原子在化学元素周期表中排在第三位,包含3个质子与3个电子,其中3个电子在锂原子核内部的分布对它的化学与物理特性起到决定性作用。
元素周期表锂原子核外层的3个电子,只有最外层的1个电子是自由电子,另外2个电子不属于自由电子,也就是不参与锂原子的电子性能。
为什么会选用锂元素作为电池的材料呢?这是因为,锂原子虽然最外层只有1个电子,但它的相对原子质量却仅仅只有7。
换句话说,在相同的质量密度条件下,锂原子所带的电能是最多的。
以铝元素为例进行对比,可以直观的得出结论。
铝元素,在元素周期表排在13位,最外层自由移动的电子数是3,相对原子质量是27。
也就是如果用质量为27的铝元素制造电池,它的电能是3;如果用相同质量为27的锂元素制造电池,它的电能是27*(1/7),大约为3.86。
显然,在电能方面,锂元素的3.86是要超过铝元素的3。
这就是为什么锂电池如此受欢迎的原因理论解释。
锂电池的充电电路在了解完锂电池的基本电路特性后,工程师在开发带有锂电池供电的项目时,就会面临锂电池的充电电路问题。
锂电池的电压为3.0V ~ 4.2V 之间变化,也就是锂电池的最大电压为4.2V,最小电压为3.0V。
最大电压与最小电压,对于锂电池而言,隐藏着什么电路含义呢?单节锂电池最大电压是4.2V,也就是锂电池两端能承受的极限电压不超过4.2V;最小电压为3.0V,也就是锂电池两端的极限放电电压不低于3.0V;换言之,它的另外一层电路意义是锂电池在接收外界的充电电路充电,它的最后充电电压不能高于4.2V;锂电池在向外界负载提供工作电源,它最后消耗的电压会停留在3.0V;基于此,如果工程师将常用的5V/1A或者5V/2A规格的充电器,对锂电池进行直接充电,这样是否可以呢?充电器显然是不行的。
电动车锂电池组设计方案
电动车锂电池组设计方案一、背景及概述随着环保意识的增强和电动车市场的快速发展,锂电池作为电动车的主要能源存储元件,其设计方案的优化和改进对电动车的性能、续航里程和安全性至关重要。
本文将提出一个电动车锂电池组设计方案,并对其进行详细介绍和论述。
二、设计目标1.提高续航里程:通过选取高能量密度、高容量的锂电池,并进行合理组串和并联,提高电动车的续航里程。
2.提高安全性:通过采用高品质的锂电池和安全保护电路,预防过充、过放、过流和短路等故障,提高电动车的安全性。
3.提高充电效率:通过设计优化,提高电池组的充电效率,减少充电时间,提高充电频率和便利性。
4.减小体积和重量:通过合理设计电池组的物理结构和参数配置,减小电池组的体积和重量,提升电动车的操控性和灵活性。
三、设计方法1.选择合适的锂电池:根据电动车的需求和设计目标,选择高能量密度、高容量、稳定性好的锂电池,并进行电池的物理参数计算和匹配。
2.进行合理的组串和并联:根据电动车的电压需求,选择合适的锂电池串并联组合方式,并进行电池组的电路连接设计和电流平衡控制。
3.设计安全保护电路:为了防止过充、过放、过流和短路等故障,设计高品质、可靠性好的安全保护电路,保障电动车的使用安全。
4.进行充电效率优化设计:通过选择合适的充电器和充电方式,以及设计合理的充电电路,提高电池组的充电效率,减少充电时间。
5.设计合理的物理结构:根据电动车的空间布局和体积限制,设计合理的电池组物理结构,减小体积和重量,提升电动车的操控性和灵活性。
四、设计方案1. 选择高能量密度、高容量的锂电池:选择能量密度高于150Wh/kg,容量大于10Ah的锂电池,确保电动车具有较长的续航里程。
2.采用并联和串联的方式组合电池:根据电动车的电压需求,选择合适的锂电池进行组串和并联,以达到所需的电压和容量。
3.设计高品质的安全保护电路:采用先进的电池管理系统(BMS),实现对电池组的实时监控和保护,包括过充、过放、过流和短路等故障的预防和处理。
36v锂电池欠压保护值
36v锂电池欠压保护值
摘要:
1.36v 锂电池的基本概念和应用领域
2.锂电池欠压保护值的定义和作用
3.36v 锂电池欠压保护值的设置方法
4.保护值设置的重要性及注意事项
5.结论
正文:
1.36v 锂电池的基本概念和应用领域
36v 锂电池是一种电压值为36 伏特的锂电池,具有高电压、大容量、体积小、重量轻、循环寿命长等优点,广泛应用于电动工具、电动汽车、储能系统等领域。
2.锂电池欠压保护值的定义和作用
锂电池欠压保护值是指电池在放电过程中,电压低于某一特定值时,电池需要停止放电以防止过放电导致损坏。
这一保护值可以确保电池在各种工作条件下都能得到有效保护,延长电池的使用寿命。
3.36v 锂电池欠压保护值的设置方法
36v 锂电池欠压保护值的设置需要根据电池的实际应用场景和性能要求进行。
一般来说,可以通过测量电池的放电曲线来确定合适的保护值,也可以根据电池厂家的建议值进行设置。
在实际应用中,保护值的设置应考虑到电池的循环寿命、安全性能和使用环境等因素。
4.保护值设置的重要性及注意事项
合适的保护值设置能够确保电池在正常使用过程中不会因过放电而损坏,延长电池的使用寿命。
同时,保护值的设置不应过于保守,否则可能会影响电池的放电性能。
因此,在设置保护值时,需要综合考虑电池的性能、寿命和成本等因素。
5.结论
36v 锂电池欠压保护值的设置对于确保电池安全和延长使用寿命具有重要意义。
无过载保护点动运转的电动机36V控制电路
无过载保护点动运转的电动机36V控制电路如果使用的接触器KM线圈标注是36V 50HZ,我们在交流接触器KM线圈两端加上36V工作电源。
无过载保护点动运转的电动机36V 控制电路如图所示。
把图(a)采用电气设备实物连接方法构成的实物接线图,如图(b)所示。
从电路上看,图(a)与图(a)相似,只是比图(a)控制电路多了一只控制变压器TC。
通过变压器TC得到满足接触器KM线圈需要的36V工作电压。
36V电压属于安全工作电压。
1、回路送电操作
合上主回路中的隔离开关QS;合上主回路中的断路器QF;控制回路熔断器FU1和FU2。
2、电路工作原理
合上变压器一次控制回路中的熔断器FU1、FU2,控制变压器TC 投入,TC二次向电动机控制回路提供36V的工作电源,电动机启停回路得电,可以随时根据需要启停电动机。
按下启动按钮ST动合触点闭合,控制回路变压器二次36V绕组的一端→1号线→端子排XT(1)→1号线→启动按钮ST动合触点(按下时闭合)→3号线→端子排XT(3)→3号线→接触器KM线圈→2号线→变压器TC绕组的另一端,在接触器KM线圈两端形成36V的工作电压。
接触器KM线圈得到36V的电压动作,主电路中的接触器KM 三个主触点同时闭合,电动机M绕组获得三相380V交流电源,电动机运转驱动机械设备工作。
手离开启动按钮ST动合触点断开,切断接触器KM线圈控制电路,接触器KM断电释放,三个主触点同时断开,电动机绕组脱离三相380V 交流电源停止运转,机械设备停止工作。
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电动车36 V锂电池组保护电路设计方案
随着电动自行车的逐渐普及,电动自行车的主要能源---锂电池也成为众人关心的焦点。
锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样,因其能量密度高,对充放电要求很高。
当过充、过放、过流及短路保护等情况发生时,锂电池内的压力与热量大量增加,容易产生爆炸,因此通常都会在电池包内加保护电路,用以提高锂电池的使用寿命。
针对目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成,存在控制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点,本文中提出一种基于单片机的电动车36 V锂电池组(由10节3. 6 V锂电池串联而成)保护电路设计方案,利用高性能、低功耗的ATmega16L 单片机作为检测和控制核心,用由MC34063构成的DC /DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源,辅以LM60 测温、MOS管IRF530N作充放电控制开关,实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能,达到延长电池使用寿命的目的。
1 保护电路硬件设计
本系统以单片机为数据处理和控制的核心,将任务设计分解为电压测量、电流测量、温度测量、开关控制、电源、均衡充电等功能模块。
系统的总体框图如图1所示。
电池组电压、电流、温度等信息通过电压采样、电流采样和温度测量电路,加到信号采集部分的A /D输入端。
A /D模块将输入的模拟信号转换为数字信号,并传输给单片机。
单片机作为数据处理和控制的核心,一方面实时监控电池组的各项性能指标和状态,一方面根据这些状态参数控制驱动大。