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前言

原车是5个12V铅酸蓄电池,某国产传统品牌二轮电动车。使用还不到两年,续航已经不到30公里了。
虽然可以以旧换新转换新铅酸蓄电池,但铅酸有个问题,就是随着电量下降,输出电压也会下降,整车动力水平损失得比较厉害。遂打算DIY一组锂离子动力系统。

DIY过程

可供选择的电芯也不算多:一是三元锂,二是磷酸铁锂。
二者相较,显然,三元锂能量密度大,综合性能更优,可脾气躁。正常使用一般是没问题,可万一出问题,那就玩完!
于是乎,磷酸铁锂选为最终方案。
磷酸铁锂优点不少,放电电压平衡,安全性高,就是耐低温性能不佳。然而,我是在中国东南角某城市啊,何来低温?
由于制造技术原因,磷酸铁锂一致性略差,应选用主动均衡的电芯保护板。
电芯和保护板均选用中国国产品牌,具体品牌名称本人在这里就不打广告了。
利用十一国庆假期,采购好20颗电芯,嘱咐店家做好分容。
再就是电池分组焊接,测试,打包。初步成品如下图。

电机和控制器就不更换了,做了一些基础测试,极限速度40公里每小时,40安的电流。市区内通勤够用了。控制器如下图。

动力电池组用定制的不锈钢体装配,内部加上防爆抗震棉。装车图如下。

最后就是动力电池组保护板的参数调教了,初始app界面如下。

玩转动力电池保护板

保护板信息

  • 电池功率
    表示当前电池输出或者输入的总功率,其值是当前电池电压和电池电流绝对值之积,单位:W。

  • 单体平均
    表示当前电池的单体平均电压,单位:V。

  • 电池容量
    表示当前保护板通过高精度 SOC 所计算得到的电池实际容量,单位为:AH。(该值需要电池做一个完整的放电和充电循环后才更新)。

  • 最大压差
    最大压差表示当前整组电池,最高电芯电压和最低电芯电压的差值,单位:V。

  • 均衡电流
    当保护板开启均衡功能,且达到均衡条件时,均衡电流显示区域实时显示均衡电流,单位:A。
    当均衡进行时,实时状态的单体电压显示区域,蓝色代表放电的电池,红色代表被充电的电池。均衡电流负电流表示电池在放电,此时蓝色闪烁,均衡电流正电流表示在电池在充电,此时红色闪烁。
    保护板采用主动均衡技术,均衡的原理是从高电压的电芯取电,存放到保护板,然后再放给低电压的电芯。

保护板参数调校

保护板的参数非常多,且配置不当有损坏电池的风险,因此如果不是确切明白参数意义,不要随便调整!
以下列出最重要的参数,及相关作用。

  • 单体数量
    单体数量表示当前电池的电芯数量,在使用之前,请准确的设定该值,否则保护板不能正常工作。

  • 触发均衡压差
    在均衡开关打开的情况下,当电池组最大压差超过该值,且当前单体电压超过均衡起始电压,均衡开始,直到压差低于该值或单体电压低于均衡起始电压时均衡结束。比如设定均衡触发压差为 0.01V,当电池组压差大于 0.01V 时开始均衡,低于 0.01V 时结束均衡。(建议 50AH 以上的电池设定均衡触发压差为 0.005V,50AH 以下的电池设定触发均衡压差为0.01V)。

  • 均衡起始电压
    均衡起始电压用来控制均衡的电压阶段,只有当单体电压超过该值,且电池组最大压差超过均衡触发压差,均衡才会被触发。

  • “单体过充电压”、“单体过充恢复”
    “单体过充电压”是指电芯的饱和电压,只要电池组中任一单体电压超过该值时,产生‘单体过充报警’,同时保护板关闭充电 MOS,此时电池不能充电,只能放电。当报警产生以后,只有全部单体电压值低于“单体过充恢复”的值以后,保护板解除‘单体过充报警’,同时开启充电开关。

  • “单体欠压保护”、“单体欠压恢复”
    “单体欠压保护”是指电芯的截止电压,只要电池组中任一单体电压低于该值时,产生‘单体欠压报警’,同时保护板关闭放电 MOS,此时电池不能放电,只能充电。当报警产生以后,只有全部单体电压值超过“单体电压恢复”的值以后,保护板解除‘单体欠压报警’,同时开启放电 MOS。

  • 推荐充电电压
    “推荐充电电压”是指 BMS 为了最佳电池性能和安全而建议的充电电压范围或具体数值。这个推荐值是根据电池类型、制造商的建议、BMS 设计的特性以及充电器的特性来确定的。

  • “SOC-100%电压”、“SOC-0%电压”
    “SOC-100%电压”是指电芯 SOC 值为 100%时的电压,该值略低于单体过充电压,当电芯电压大于或等于该值时,即认为该电芯为满电状态;“SOC-0%电压”是指电芯 SOC值为 0%时的电压,该值略高于单体欠压保护电压,当电芯电压小于或等于该值时,即认为该电芯电量为 0。

  • 自动关机电压
    自动关机电压表示保护板工作的最低电压,当电池组中最高单体的电压低于该值时,保护板关闭。该值必须低于“单体欠压保护”。

本人配置的参数值

(欢迎交流,持续更新!)