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                    鋰電池用于改裝電動車須謹慎

                    放大字體 縮小字體 發布日期:2016-06-15 08:12:58   來源:新能源汽車網  編輯:全球新能源汽車網  瀏覽次數:1681
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                      電動車對其電池的性能要求非常高,電動車工作時處于長時間大電流放電狀態,用鋰電池改裝電動車,應特別小心。一般應掌握以下原則:

                      1、鋰電池種類的選擇

                      最好選用聚合物鋰電池,不輕易選擇鋰粒子電池。因為鋰粒子電池一旦過充、過放或超溫限使用時,容易發生爆炸、燃燒、碎片飛濺傷人,且三者在瞬間同時發生,使人難以防范。而聚合物鋰電池發生過充、過放或超溫限使用時,-般呈外殼鋁塑膜鼓起:電池內極板與塑膜隔板分離,由于電池內無電解液,電池內阻迅速增大,容量喪失,電池自動失效,事故自行終止,因而不易發生爆炸。

                      2、容量

                      盡量選擇大容量鋰電池。例如原采用電池容量10Ah,選擇鋰電池時,最好選用5Ah/塊的鋰電池兩塊并聯使用。組裝后的鋰電池容量不得小于原車電池容量。

                      3、新舊

                      盡量選擇全新的、同一個一個廠生產的同型號、同批次的鋰電池,這些新電池一致性好,使用安全、壽命長。

                      4、保護電路

                      用鋰電池改裝電動車,應采用單體電池保護與電池組總體保護相結合的多重保護電路。

                     ?。?)單體電池保護

                      每個單體電池都應裝有各自的保護板,然后再并、串聯成適合于電動車電壓、容量的電池組。每塊保護板應至少有下述功能:

                      1)過電流保護:當電流達1.5C時自動斷電。其中C為電池容量。

                      2)過充保護:當充電電壓達4.2V時,自動斷電。

                      3)過放保護:當放電電壓達3.0V時,自動停止放電。

                     ?。?)總體保護

                      用單體鋰電池組裝好的鋰電池組,還需加裝總體保護電路,包括過流、過充、過放、超溫等多重保護。以一組36V/10A的鋰電池組加裝總體保護電路的方法為例加以說明。

                      1)電流保護

                      圖1為筆者制作的過流保護裝置。E為36V/10Ah鋰電池組;BX為10A保險;J為繼電器(用型號:YE-KDC-A04-8型彩電開關代替);G為干簧管,在干簧管外繞有4匝線圈L;R為限流電阻;C為貯能電容;D為二極管;TK為一溫度開關,動作溫度45℃;M為電動車馬達。

                    圖1

                      當合上JK時,M正常運轉,E通過D向C充電,電動車正常行駛。當某種原使I≥14A時,L發出的強磁場使G內觸點閉合,C內貯存的電能通過J繞組的內阻r、電阻R放電,J吸合,使JK釋放,切斷電路,E停止向M供電。從而保證E不被大電流燒毀。其中,保護器動作電流I與取樣線圈L匝數N之間的關系如附表所示。

                      該保護裝置有以下優點:1,取樣電路線圈L為一段長11cm的Φ1.2mm漆包線,耗能趨近于0;2,保護動作靈敏、干脆利落。

                      2)過電壓保護

                      36V鋰電池組充電時,當電壓充達42V時,必須有自動切斷充電電源功能。圖2所示電路能滿足此要求。在隨車(二階段)充電器SP-70A的正極輸出端串接三只二極管Dl、D2、D3(lN5408×3),對36V鋰電池組E充電,剛開始(第一階段)充電時,A點電壓為44.4V,Dl~D3上壓降為2.6V,并以1.5A恒定電流對E充電。隨著時間推移,E的電壓不斷升高(如圖2a所示),當電壓升高達41.8V時,SP-70A轉人第二階段充電,A點輸出電壓突變為+41.7V,比B點低0.1V,Dl~D3均處于反向偏置,充電電流自動被阻斷,充電結束(如圖2b所示)。這樣,即能保證在任何情況下鋰電池都不會過充。

                    圖2

                      3)過放保護

                      單體鋰電池的額定放電終止電壓為3.0V,用于電動車,應將放電終止電壓提高到3.15V。36V的鋰電池組,放電終止電壓設定為31.5V有如下好處:1.和原車用鉛電池放電終止電壓31.5v兼容,使原車控制器同時適用于鉛鋰兩種電池,降低了成本,提高了可靠性;2鋰電放電深度變淺,對其壽命有利。

                      因此,決定用原控制器內的31.5V過放保護器作為鋰電池組的過放保護器。當鋰電池組放電至31.5V時,保護器動作(綠色欠壓燈亮),自動切斷對電動車馬達M供電。從而保護鋰電池組不會因過放而損壞。

                      筆者有一組36V/10Ah的鋰電池組,用隨車控制器的過放保護電路對鋰電池組進行過放保護:當電壓放電至31.5V時,自動斷電,停止工作。使用一年半無任何問題。

                      最近做了一個全放電實驗,將已經騎行多時,放電至31.5V的鋰電池組從車上拆下,繼續放電至30.0V再充電,結果,充電終止電壓僅能達到37.6V,而不是原來的41.8V。

                      將鋰電池組拆開檢查,10個小鋰電池組中有9個小鋰電池組電壓為41.8V;而另1個小鋰電池為-0.5V,鋁塑膜鼓起,已嚴重損壞,損失80元。損壞原因:當鋰電池組放電至31.5V時,該小組鋰電池電壓已達放電終止電壓,再繼續放電時,電壓放至0V,仍再繼續放電后,出現電流倒灌、極性反轉而徹底損壞。實踐證明:將放電終止電壓提高到31.5V是保護鋰電池組不致因過放而損壞的行之有效方法。

                      4)超溫保護

                      鋰電池使用不當時,內部溫度升高、內部壓強增大,當壓強增大到外殼無法承受時,則發生爆炸。因而在鋰電池組內部設置溫度保護電路,可使鋰電池發生爆炸的幾率大大降低。

                      方法:在鋰電池組中央位置埋設一枚45℃(10A)的溫度開關,并將TK串聯接于鋰電池電路中,如圖1所示。TK為常閉觸頭式,在使用過程中,當鋰電池內部TK所處的位置處的溫度低于45℃時,TK內常閉觸點閉合,但電池組對電動車馬達從供電電動車正常行駛;當環境溫度高,或大電流長時間(充)放電等原因,使鋰電池組內部溫升高達45℃時,TK內常閉觸頭分離、導致斷電,鋰電池組E停止(充)放電工作。從而避免了高溫可能導致的鋰電池爆炸事故。

                      當冷卻一段時間后,溫度降至45℃以下時,TK常閉觸頭閉合,鋰電池組又重新恢復工作。

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                    關鍵詞: 鋰電池 電動車


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