中国锂电行业门户1 / 4锂电池及保护板挑选注意事项1、锂电池类型和容量选择首先要根据自己电机功率(需要实际功率,一般骑行速度会对应一个相应实际功率)来计算电池需要提供的持续电流比如电机持续电流 20a(48v 下 1000w 电机) ,那么就需要电池可以长时间提供 20a 电流而温升很低(哪怕夏季外面 35 度温度,电池温度也最好控制在 50 度以下) 另外如果 48v 下 20a 电流,超压一倍(96v,比如 ecpu 3 档)后持续电流到 50a 左右如果喜欢长时间超压使用,那么请选用能持续提供 50a 电流的电池(还是注意温升问题) 这里的电池持续电流不是商家标称的电池放电能力商家标称几 C(或几十几百安培)都是电池放电能力,而真的在这种电流下放电,电池发热很严重的,如果不做好散热,电池寿命会很短 (而我们电动车使用电池环境是电池扎堆排放,基本不留空隙,包的很严实,更别提怎么做好强行风冷散热了)我们的使用环境很恶劣电池放电电流需降额使用评价电池放电电流能力就是看这个电流下电池对应温升是多少这里论述的唯一原则其实是使用过程中电池的温升(高温是锂电寿命死敌) 最好电池温度控制在 50 度以下。
(20-30 度之间最好) 这也意味着如果是容量型锂电(控制在 0.5C 以下放电) ,提供 20a 的持续放电电流需要 40ah 以上容量(当然最主要是要看电池内阻) 如果是动力型锂电,按照 1C 持续放电是正常的哪怕 A123 超低内阻动力型锂电,也平时最好在 1C 放电(不超过 2C 为好, 2C 放电其实只能放半个小时就没电了,没太大使用价值) 容量选择就看车子存放空间大小,个人支出预算,期望车子活动范围大小等因素 (小容量的一般必须动力型锂电)2、电池的筛选组装串联使用锂电的大忌是电池自放电严重不均衡只要大家都一样不均衡没关系,问题是这种状态是急不稳定状态,好的电池自放电很小,要坏的电池自放电很大,自放电不小不大的状态一般是由好转坏的状态,这个过程是不稳定的所以需要把自放电大的电池筛选出来,只留自放电小的电池配组(一般合格品自放电都小,厂家是测量过的,问题是好多不合格品流入市场) 在自放电小的基础上,挑选容量相近的串联即使容量不相近也不会影响电池寿命,但是会影响整组电池的可用容量,比如 15 个容量是 20ah,只 1 个是 18ah,那么这组电池总容量只能 中国锂电行业门户2 / 4是 18ah。
用到最后会是这个电池没电了,保护板要保护了,整组电池电压还比较高(因为其它15 个电池电压是正常的,还有电) 所以整组电池的放电保护电压高低能看出整组电池容量是否一致(前提是整组电池满电的时候必须每个电芯都充满电了) 总之,容量高低不均衡不影响电池寿命,只是影响整组容量,所以尽量挑选容量相近的组装组装电池必须做到电极间良好的欧姆接触电阻就是电线和电极接触电阻越小越好,否则接触电阻大电极会发热,这个热量会顺着电极传递给电芯内部影响电池寿命当然组装电阻大的表现就是同样放电电流下电池组压降大 (压降一部分是电芯内阻,一部分是组装的接触电阻和电线电阻)3、保护版选择及充放电使用事项(数据针对磷酸铁锂电池,普通 3.7v 电池原理相同,只是数据不同)保护板目的是用来保护电池防止过充电和过放电,防止大电流损坏电池,并且满电时做电池电压均衡(均衡能力一般都比较小,所以如果有自放电大的电芯保护板是很难均衡的,也有任何状态都做均衡的保护板,就是从开始充电就做均衡,好像很少) 为了电池组寿命,建议任何时候电池充电电压都不要超过 3.6v,意味着保护板保护动作电压不高于 3.6v,均衡电压建议 3.4v-3.5v(每个电芯 3.4v 已经充进大于 99%电量了,指的静止状态,大电流充电时电压会升高) 。
电池放电保护电压一般 2.5v 以上就可以(2v 以上问题不大,一般很少有机会用到完全没电,所以这个要求不高) 充电器建议最高电压(最后一步充电可以为最高恒压充电模式)为 3.5*串数,比如 16 串的为 56v 左右平时充电可以每节平均 3.4v 截止充电(基本充满了) ,这样电池寿命有保障,但是因为保护板还没开始均衡,如果电芯有自放电大的,会随着时间推移,表现为整组容量逐渐下降所以还需要定期(比如每周)把电池每节充到 3.5v-3.6v 并保持几个小时(只要平均大于均衡启动电压就可以了) ,自放电越大,均衡需要时间越长,自放电过大的电芯已经很难均衡,需要剔除所以挑选保护板的时候,尽量挑选 3.6v 过压保护的,3.5v 左右启动均衡的 (市场上大部分是 3.8v 以上过压保护,3.6v 以上启动均衡) 其实选择合适均衡启动电压比保护电压还重要,因为最高电压可以靠调节充电器最高电压限制(就是平时让保护板没机会做高压保护) ,但如果均衡电压高了,电池组没机会均衡(除非充电电压大于均衡电压,但这样影响电池寿命) ,电芯因自放电容量会慢慢下降(自放电为 0 的理想电芯是不存在的) 中国锂电行业门户3 / 4保护板持续放电电流能力。
这个是最不好评论的东西因为单说保护板限流能力没意义比如一个 75nf75 管你让它持续通过 50a 电流(这时发热功率大概 30w 左右,同口板至少 2 个串联60w) ,只要有散热片足够散热是没问题的可以一直保持在 50a 甚至更高不烧管但是你不能说这个保护板能持续 50a 电流因为大家的保护板大多都放在电池盒里面和电池离的很近,甚至是近靠着所以这么高温度会导热电池升温,问题来了,高温是电池的死敌所以保护板的使用环境决定了如何挑选限流大小(而不是保护板本身电流能力) 如果是把保护板从电池盒拿出来,那么几乎随便一个带散热片的保护板都能搞定 50a 持续电流甚至更高(这时只考虑保护板能力,不用担心温升给电芯带来损害) 下面笔者说说大家常用环境,就是和电池在同一个密闭空间里这时保护板的最大发热功率最好控制在 10w 以下(如果是小保护板需要 5w 以下,大体积保护板可以 10w 以上,因为本身散热好,温度不会太高) ,至于多少合适,建议持续电流时整个板子最高温度不超过 60 度(50 度以下最好) 理论上保护板温度越低越好,对电芯越没影响同口板因为充电电 mos 串联,所以同样情况比异口板发热翻倍,为了相同发热,只有管子数量高 4 倍(相同型号 mos 前提下) 。
我们计算一下,假如 50a 持续电流,那么 mos 内阻为 2毫欧姆(需要 5 个 75nf75 管才能得到这个等效内阻) ,发热功率是 50*50*0.002=5w这时是可以的(其实 2 毫欧姆内阻的 mos 电流能力 100a 以上都没问题,但发热大) 如果是同口板,需要 4 个 2 毫欧姆内阻 mos(每 2 个并联内阻为 1 毫欧姆,再串联,总内阻等于 2 毫欧姆.如果用75 管,需要总数量 20 只) 100a 持续电流允许发热功率 10w 的话,需要内阻为 1 毫欧姆的管子(当然可以通过 mos 并联得到相同等效内阻) ,如果异口板数量仍是 4 倍,如果 100a 持续电流仍最高允许 5w 发热功率,那么只能用 0.5 毫欧姆管子,相对于 50a 持续电流需要数量 4 倍 mos才能同样发热量) 所以在使用保护板时,为了降低温度,选用内阻小的板子,如果内阻已经确定那么请尽量让板子和外界散热好点挑选保护板别听卖家忽悠的持续多少电流能力,就问保护板放电回路总内阻是多少就可以自己算了(问用的什么型号管子,用了多少数量,自己查内阻计算) 笔者感觉如果真的在卖家标称持续电流下放电,保护板温升应该比较高。
所以最好降额挑选保护板 (说 50a 持续,你用到 30a 就好了,需要 50a 持续的,最好买 80a 标称持续的) 使用48v ecpu 的用户,建议选择保护板总内阻不大于 2 毫欧姆同口板和异口板区别、同口板是充放电同一根线,充电和放电都受保护 中国锂电行业门户4 / 4异口板是充电线和放电线独立,充电口只充电时保护过充,如果从充电口放电则不保护(但是完全能放电,不过充电口电流能力一般比较小) 放电口是放电时保护过放,如果从放电口充电则不保护过充(所以 ecpu 的反充电对异口板来说是完全能用的并且反充进的能量绝对比使用的少,所以不用担心因反充电电池过充了除非刚充满电出门,立即是几公里的下坡,这样一直启动 eabs 反充电真有可能把电池搞过充,这种情况基本不存在) ,不过正常使用充电绝对不能从放电口充电,除非自己一直监控充电电压(比如临时路边紧急大电流充电,可以从放电口充电,不需要充满就继续骑行,不用担心过充)算好你的电机最大持续电流,挑选合适容量或动力的电池能满足这个持续电流而温升得到控制,选保护板内阻越小越好保护板过流保护其实只需要短路保护等非正常使用保护就好了(千万别想通过保护板限流来限制控制器或电机需要电流) 。
因为如果你电机需要 50a 电流,你非用保护板限流 40a,会导致经常保护,控制器突然断电反而容易坏控制器 (我的 4 组电池装车一年半了,从没有一次机会因大电流放电保护板保护过,因为线路没短路过,并且大电流时往往空开就直接跳掉了,保护板一般允许瞬间大电流) 总结、锂电使用需要控制最高温度(大电流放电引起的温升或和环境共同引起的) ,控制最高充电电压和最低放电电压(用保护板和充电器配合完成) 平时不用时最好使电池呆在平台电压(磷酸铁锂 3.25-3.3v 左右) 保护板的内阻越低越好,越低越不发热保护板限流大小是靠康铜丝取样电阻决定的,但持续电流能力是 mos 决定的(因为 mos 内阻决定温升) 。