可適用快充之鋰電池管理策略研究

Develop A Lithium Ion Battery Management System Applicable to Fast Charging

林正乾 ； 任國光 ； 劉志鵬 ； 謝旭明

《冷凍空調與能源科技雜誌》 99期 (2016/06) Pp. 40-49

摘要

由於現今鋰離子電池製作工藝逐漸突破，電芯已可接受較高倍率的充電，但以往的電池管理系統皆會以保護開關防止大電流突入電池組，此舉將無法進行大電流充電，如接受大電流充電保護開關將會有損毀疑慮，雖然鋰電池製造技術逐漸成熟但電池組串聯使用情況下還是會產生電芯容量、電壓不一致的問題。本文提供一可適用於快速充電且保持電芯平衡的解決方法，在戶外騎乘可尋找充電站進行15分鐘的快速充電，充電目標為電池組容量的80%，以電池管理系統與充電站的控制邏輯進行過充保護，回到家中使用充電機與平衡模組進行二階段式充電與全域式主動平衡，如此一來可解決電動車在戶外充電過慢的問題，又可解決電芯容量、電壓不一致的問題，本文將此套系統應於一電動載具進行測試，結果與目標皆如預期。

關鍵字

電池管理系統 ； 快速充電 ； 平衡

並列摘要

Modern lithium ion cell is capable of accepting high charging rate. However protection switches inside battery management system (BMS) might put constraint on the charging rate. If charging with high current rate, protection switches might be destroyed. In additionally, lithium ion cells, new or used, exit inconsistencies of maximum capacities and internal resistance, cell balance is required in a BMS. This article devises an unconventional BMS structure which allows fast charging of the battery and conducts cell balance if necessary. Detailed design is shown and extensive tests are explained in the article.

並列關鍵字

BMS ； Fast Charging ； Balance