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腳踏車改電動助踏車DIY實作記

鋰電池串聯平衡問題
由於電芯cell在生產過程中,從塗膜開始到成為成品要經過很多道工序。即使經過嚴格的檢測程序,使每組電v芯的電壓、電阻、容量一致,但使用一段時間,也會產生這樣或那樣的差異。如同一位母親生的雙胞胎,剛生下時可能長得一模一樣,做為母親都很難分辨。然而,在兩個孩子不斷成長時,就會產生這樣或那樣的差異,鋰動力電池也是這樣。使用一段時間產生差異後,使用整體電壓控制的方式是難以適用於鋰動力電池的,如一個36V的電池組,必須用10顆電芯串聯。整體的充電控制電壓是42V,而放電cut off控制電壓是26V。用整體電壓控制方式,初始使用階段由於電池一致性特別好,也許不會出現什麼問題。在使用一段時間以後電池內阻和電壓產生波動,形成不一致的狀態,(不一致是絕對的,一致性是相對的)這種時候仍然使用整體電壓控制是不能達到其目的的。例如10顆電芯放電時其中兩顆電芯的電壓在2.8V,四顆的電壓是3.2V,四顆是3.4V,現在的整體串聯電池組電壓是32V,我們讓它繼續放電一直工作到26V。這樣,那兩顆2.8V的電芯就低於2.6V 處於了過放狀態。鋰電池幾次過放就等於報廢。反之,用整體電壓控制充電的方式進行充電,也會出現過充的狀況。比如用上述10顆電芯當時的電壓狀態進行充電。整體電壓達到42V時,那兩顆2.8V的電芯處於"饑餓"的狀態,而迅速吸收電量,就會超過4.2V,而過充的超過4.2V的電芯,不僅由於電壓過高產生報廢,甚至還會發生危險,這就是鋰動力電池的特性。
鋰離子電池的額定電壓為3.6V(有的產品為3.7V)。充滿電時的終止充電電壓與電池陽極材料有關:陽極材料為石墨的4.2V;陽極材料為焦炭的4.1V。不同陽極材料的內阻也不同,焦炭陽極的內阻略大,其放電曲線也略有差別,如圖1所示。一般稱為4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池。現在使用的大部分是4.2V的,鋰離子電池的終止放電電壓為 2.5V~2.75V(電池廠給出工作電壓範圍或給出終止放電電壓,各參數略有不同)。低於終止放電電壓繼續放電稱為過放,過放對電池會有損害。

albertmsi wrote:
這個是48v的, 是...(恕刪)
GT5 J wrote:
朽大有閒的話可搞搞看....... 應蠻有意思的

那天好像msi來吧,老朽指給他看,朋友送我二片60W的太陽能板(買起來怕也要數千到上萬元)就一直丟在牆腳
真的想不起要怎麼用才有效
........
對不起,我實在不是能被意識所左右的人
電動腳踏車CP值較高的自組電池組,我推薦韓國三星SDI-26650的3Ah鋰鐵電芯,這電芯放電曲線平原區很長,時間超過50%以上,

鋰電池奈米材料研討會報告參考文獻

1.用iMaxB6以1C(3A)CC充電,花74分:28秒充進電容量 3275mAh,放電3105mAh ,換算出能量轉換率95%
而且一顆電芯70元含鎳片,價格不貴超耐用....(1C放電可用2000次循環壽命)



2.用專利技術分析來證明,三星SDI的鋰電池奈米材料專利是近年來最多的

Samsung SDI Co, Ltd. has been involved in the development of carbon nanotube奈米碳管/nanofibers奈米纖維/石墨烯 and silicon nanoparticle(矽奈米物質) based anode materials for Li-ion battery (鋰電池正極材料)

Read more: http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=21950.php#ixzz2ZPqziDUw



3.我的三星SDI-4S鋰鐵電池組


4.手機3C產品國際最大廠,3C品牌價值及形象亞洲第一,當然品質較有保證喔!吃西瓜當然要靠大邊的

liang909 wrote:
欣賞一張pm潛水過來...(恕刪)

kalinka520 wrote:
電動腳踏車CP值較高的自組電池組,我推薦韓國三星SDI-26650的3Ah鋰鐵電芯

純粹由充放電特性來看,只有鉛酸一級棒
此所以,除了油電複合車之外,99%的汽車仍用鉛酸
鋰鐵原本志在油電複合,現在也沒哪台車鳥它
.........
睡仔,你知道你為什麼哭笑不得了吧
小時沒唸書,現在唸不晚啦
老朽哥:

我看一些網路的評論說:剛開始鋰鐵電池當動力鋰電池的出發點是很好,主要是以售價差不多就可取代鉛酸電池是重金屬有回收的問題,而且鉛酸電池充放電的循環壽命次數太少,裝在電動腳踏車上騎不到一兩年,電容量就衰減剩下一半,但主要問題卡在正極材料等專利授權金很貴的問題,所以現在鋰鐵電池電芯cell單價還很高,但是聽說中國智慧局的長官聯手將外國的專利無效,所以中國的鋰鐵電池很便宜.

2012年鋰電池正極材料磷酸鐵鋰發展現狀分析
http://big5.made-in-china.com/info/article-2826794.html

目前,在磷酸鐵鋰電池和材料領域,有兩大核心技術專利,其中一個是包敷碳技
術,另一個是碳熱還原技術,前者由加拿大Phostech公司擁有獨家使用權,並且
已經在我國申請專利,後者的專利權由美國A123公司所有,目前尚未在我國申請專
利,但是美國A123公司現已在蘇州成立了2家公司,分別負責磷酸鐵鋰材料的生產
和電池制造,隨著A123等公司搶佔市場步伐的加快,專利問題已經很現實地擺在了
國內廠家面前。
  
  事實上,專利權之爭短期內對我國國內銷售並無影響,但從長期來看,其將成
為行業發展的巨大隱患。目前國內大部分生產廠商只掌握磷酸鐵鋰技術和加工工
藝,沒有國際專利,無論得州大學與A123專利官司的哪一方獲勝,國內磷酸鐵鋰企
業今後或許都將會面對高昂的專利許可費用。2010年6月12日,中國政法大學知識
產權研究中心受中國電池工業協會委托,已向國家專利復審委員會對Phostech公
司持有的“磷酸鐵鋰電池”專利提出了無效請求,現已受理。雖然磷酸鐵鋰專利事件
還會繼續相當長的一段時間才能見分曉,但最重要的是,行業應從中吸取教訓,把
研發作為核心,加大投入,同時加快國內專利申請,並將關鍵技術向國外申請專
利。
  
  2.一致性難題須破解。國產磷酸鐵鋰正極材料存在不同程度的質量問題,其主
要表現在質量一致性難以保證等方面。
  
  此前,國內部分大型鋰離子電池制造商從磷酸鐵鋰材料平均粒徑、電極加工
性、電極壓實密度、實際比容量、循環壽命、倍率放電、溫度特性、安全性等方面
對國內幾個磷酸鐵鋰材料供應商和Valence等國外供應商所提供的材料進行了非常
係統的試驗評價,試驗數據客觀地表明:國內磷酸鐵鋰產品與Valence等國外供應
商產品相比仍有不少差距,且同一供應商提供的產品質量批次一致性差異較大、重
復性很差。究其原因,首當其衝的是技術未吃透,磷酸鐵鋰對合成工藝條件的敏感
性遠遠大於目前產業化的其他正極材料,即合成的工藝條件要做到嚴格一致才能確
保批次的穩定性。國內企業在未吃透技術的條件下盲目生產,其產品自然存在“先天
不足”現象;其次,科研成果轉化存在銜接問題,從科研成果向中試過渡和從中試向
批生產過渡過程期間,缺乏工藝技術係統工程設計的理念;此外,國內的材料廠商
的生產過程管理精細度較低,缺乏包括工序、作業、採購、檢驗等環節在內的規範
化、標準化技術和管理體係,也是造成產品一致性低的重要原因。
  
  3.投資刺激洗牌競爭。從現有情況來看,我國車用動力電池基本都處於研發、
試驗階段,尚未實現大批量生產,短期內動力電池企業不太可能實現盈利,故而上
遊材料企業多按需生產,其規模也遠未達到規模化生產的程度。然而,行業概念的
炒作已經引燃了投資的熱情,我國車用鋰電池現實的有效產能不足成為了最佳“突破
口”,此外,在地方經濟利益的驅使下,政府大開綠燈,民間投資也似乎都是各取所
需,大有“圈地”之嫌,動輒數億的投資項目遍地開花,行業已經顯示出產能過剩的
端倪。有資料顯示,截至2010年,我國動力鋰電池產能20億Ah,主要分布在珠三
角、長三角、東三省和京津唐等汽車產業聚集區,在2015年前,動力鋰電池及其上
遊材料產業投資仍將大步向前。預計在一係列投資刺激下,2015年我國動力鋰電池
產能將達到39億Ah,而我國當年EV/PHEV乘用車和電動商用車產量預計為12萬輛
左右,需消耗鋰電池約9億Ah,這僅佔動力鋰電池產能的23%。多方投資的磷酸鐵鋰
產業如其他新興產業一樣,在發展到一定階段之後,洗牌在所難免,唯有注重技術
積累、理性投資、精細化管理和市場運作的企業方能大浪淘沙始見金


中國電池工業協會近期向加拿大魁北克水電等公司發起的“磷酸鐵鋰專利無效訴
訟”,2012 年 4 月 9 日將迎來終審判決,中方認為獲勝幾成定局。中國磷酸鐵
鋰電池產業將徹底擺脫國外專利桎梏的束縛,為中國新能源汽車的發展掃除重大發展 阻
礙。
2003 年,加拿大魁北克水電公司等企業向中國國家知識產權局提出專利名稱為“
控制尺寸的塗覆碳的氧化還原材料的合成方法”,並於 2008 年 9 月獲得授權。
該專利共計 125 項權利要求,幾乎覆蓋了包括磷酸鐵鋰等多種正極材料及其主要製
造技術。加方向中國的磷酸鐵鋰電池生產企業提出過高達 1000 萬美元的專利授權
費和每噸 2500 美元的專利使用費等“天價”要求。
為了維護電池行業利益,確保新能源汽車產業的健康發展,中國電池工業協會受
國內部分骨幹企業委託,於 2010 年 8 月向國家專利復審委員會提出了“磷酸鐵
鋰專利聯合無效請求”。
中方法律代理方表示,加方二審獲勝的幾率微乎其微。首先,從國家專利復審委員
會歷年的案例來看,推翻初次結果的只有不到十分之一;其次,初審時中方提出
了七條充分的訴訟理由,最終僅以其中的兩條就令主管部門作出了專利要求全部 無
效的裁定。中方還有大量有力、確鑿的證據理由沒有出

liang909 wrote:
純粹由充放電特性來看...(恕刪)
kalinka520 wrote:
目前國內大部分生產廠商只掌握磷酸鐵鋰技術和加工工

請教:這個國內是這邊國內還是那邊國內?這個我國是這邊我國還是那邊j我國?
我和你同一國?一邊一國?

liang909 wrote:
請教:這個國內是這邊國內還是那邊國內?這個我國是這邊我國還是那邊j我國?
我和你同一國?一邊一國?


老朽大您漏看了kalinka520大是轉貼大陸的文章的:

kalinka520 wrote:

2012年鋰電池正極材料磷酸鐵鋰發展現狀分析
http://big5.made-in-china.com/info/article-2826794.html

目前,在磷酸鐵鋰電池和材料領域,有兩大核心技術專利,其中一個是包敷碳技
術,另一個是碳熱還原技術,前者由加拿大Phostech公司擁有獨家使用權,並且
與失敗為伍者,天天靠盃都是別人的錯。 與成功為伍者,天天跟失敗切磋直到不再出錯。
pm分享

朽大,我昨天總算把保護板接好了,
真是累死我也,試了一下放電到44伏左右就斷電了,
晚上有空再來充飽試試,

還有那顆痛苦的鋰鐵電池,我將他充到滿53多伏
然後接上放電車燈,量了一下放電電流約在4.7左右
然後放了1小時又50分左右就斷電了46伏,
這樣可以推算容量嗎
4.7*1又5/6hr=8.6 不知道這算是大概的容量嗎?


充或放電斷電,是保護板偵測到有一節電池過或低壓
而不是總電壓過或低壓
因此,若有一節超過4.25,而其它都在4.0上下,總電壓充到40.25V就轉綠了,根本充不飽
相反放電也一樣,一節已低於2.9V,其它還在3.8V,總電壓在38V就跳了
(以上是10S算法)
所以,充滿或放完後趕快量分壓,找看有無特別弱的....

AH算法基本上是對的,但電壓下降後,電流也會變小
53V /4.7A = 11.3歐姆
46V /11.3歐姆 = 4.07A

等7520p到手,自己就會累計了
到貨前先準備一個12V的電源(500ma就可以了)因為7520p要接電才能工作,斷電後數據才能保存




老朽哥,今天天氣不熱,涼涼的,蠻適合騎車的...

我在電動機車版看到大家一直在討論,動力鋰電池串聯平衡的問題:我看到有幾篇論文有改善方案,跟各位分享,雖然這對老朽哥來說是,有那麼一點拐彎抹角,脫褲子放屁...噗..,歪國人說是beat around the bush

1.由於鋰電池單顆電芯的電壓及電容量有限,只好用串聯成36V電池組的方式來提供電動腳踏車的電源,
但是電池組鋰的電芯又存在著均衡性的問題,由於電池組在充放電期間每顆電芯的電量並不相同,而導致電池組的壽命降低,所以需要電芯的電量平衡機制來維持單顆電芯間的電量平衡

2.電量平衡技術又可分為a.主動式電量平衡技術

a.主動式電量平衡的優點是在放電過程中亦可進行平衡充電,不必等到電芯間不平衡時才發生作用,主要針對電池殘電量來決定電池充電的比例,這不但可以解決被動式充電平衡的缺點,使充電效率更好縮短充電時間更節能,但是多數主動式電量平衡會有開關大電流切換的雜訊問題,不是簡單用飛輪二極體就可以解決,因此控制電路設計上更難,成本更高,所以市面上很少有賣,我查過易為特EVT這家公司有相關的專利

公開號 201115878 ,申請人 易維特EVT (股)
專利名稱 電池組的平衡充電系統、充電模組、充電裝置及充電方法

一種電池組的平衡充電系統、充電模組、充電裝置及充電方法。此平衡充電系統包含充電模組和充電器。充電模組包含充電裝置和電池組,電池組係由複數個電池來串聯組成,此方法包含以下步驟:進行大電流串聯充電;偵測每一電池的電壓或容量;以及當電池之其中一者的電壓或容量到達預設値時,進行小電流獨立充電。



b.被動式電量平衡,現今大多屬於被動式電量平衡,主要是分成兩種
1.經由簡單的充電電路給予各個電芯充電,但這種方法會造成電芯過度充電
2.另一種則是運用一簡單的開關電路將電量較多電池放電消耗來達成電量平衡,這會造成電池消耗過多的電量




liang909 wrote:
pm分享朽大,我昨天...(恕刪)
不好意思..,這是大陸網路文章轉貼,

liang909 wrote:
請教:這個國內是這邊...(恕刪)
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