鋰電池控制器電機(jī)之間的匹配問題小解

1、動(dòng)力鋰電池為電動(dòng)自行車脫下了沉重的包袱，優(yōu)越的性能、輕靈的外形，更能吸引消費(fèi)者的眼球?，F(xiàn)在許多整車廠都在推出鋰電車新品，以期成為企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的后續(xù)動(dòng)力。新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，不光是鋰電池與整車外形的整合，更要顧及與相關(guān)控制器、電機(jī)等部件的匹配，才能充分發(fā)揮鋰電池的性能。一、根據(jù)鋰離子電池的特性設(shè)置控制器的欠壓保護(hù)和過流保護(hù)值控制器的兩個(gè)關(guān)鍵功能是欠壓保護(hù)和過流保護(hù)。這兩項(xiàng)功能的參數(shù)設(shè)置對鋰電池的正常使用關(guān)系重大。目前電動(dòng)自行車用鋰電池，大部分是鎰鋰電池，常用規(guī)格有24V10AH或36V10AH實(shí)際上，這兩個(gè)規(guī)格的電池組，分別由七塊電池和十塊電池組合而成。按照鎰鋰單體電池每節(jié)3.7V計(jì)算，確切的額定電壓

2、應(yīng)為25.9V和37V。依據(jù)廠家推薦的單體放電截止電壓2.7V計(jì)算，理論上控制器的欠壓值可以設(shè)定為18.9V和27V。電壓-容量曲線圖實(shí)際上，每組電池的電芯不可能做到完全一致，當(dāng)電池組在放電過程中，總體電壓高可欠壓點(diǎn)時(shí)，某只單體電芯有可能會(huì)低于2.7V。此時(shí)若繼續(xù)放電，就會(huì)對電池產(chǎn)生損害。因22.5V和31.5V。此在控制器具體設(shè)定時(shí)，必須適當(dāng)抬高欠壓值，建議可設(shè)定為可能有些人會(huì)擔(dān)心，欠壓值設(shè)定過高，是否會(huì)影響到電池輸出的能量。進(jìn)而影響到整車的續(xù)行里程。其實(shí)，從鋰電池的輸出特性曲線圖上可以看出，鋰電池在放電過程中，其電壓值下降是很平緩的，只有當(dāng)電池容量接近放完時(shí)，電壓才會(huì)急劇下降。因此，適當(dāng)提

3、高控制器的欠壓值設(shè)定，可以防止電池組深度放電，以延長電池組的壽命。同時(shí)，對電池的放出容量幾乎沒有影響。有關(guān)控制器過流保護(hù)值的設(shè)定，也應(yīng)該依據(jù)鋰電池的性能而定。對鋰電池產(chǎn)生傷害的不光是深放電，還有大電流放電。對于電動(dòng)車用鋰電池，目前廠家一般推薦的最大放電電流為2C,最大持續(xù)放點(diǎn)電流控制在10A以內(nèi)，即對于10AH容量的電池，最大放電電流不得大于20A。但是由于尖峰電流的存在和實(shí)際過流保護(hù)的偏差，建議過流保護(hù)設(shè)定值為154在此設(shè)定值下，24V和36V規(guī)格的電動(dòng)車最大輸出功率可達(dá)270W和390W可以滿足電動(dòng)車的正常騎行。二、為鋰電池電動(dòng)車配置合適的電機(jī)目前市場上電動(dòng)自行車種類較多，如何為鋰電池電動(dòng)

4、車選擇電機(jī)呢？這要綜合考慮電動(dòng)車的實(shí)際使用情況和鋰電池的放點(diǎn)特性。電動(dòng)車平地騎行，當(dāng)速度達(dá)到20km/h時(shí)，所需功率大致在120W此時(shí)電池的放電電流在6A（24V時(shí)）和4.2A（36V時(shí)）左右，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩約為6N.mio對于24V10AH或36V10AHW量的鋰電池，續(xù)行里程可達(dá)到30km和45km以上。輸出功率高速電機(jī)輸出特性圖當(dāng)電動(dòng)車爬坡或啟動(dòng)時(shí)，所需轉(zhuǎn)矩會(huì)急速增加，此時(shí)電機(jī)電流也會(huì)同步上升。當(dāng)電動(dòng)車在下坡或順風(fēng)的情況下，所需轉(zhuǎn)矩相應(yīng)下降，此時(shí)電機(jī)電流也會(huì)同步下降。因此，電動(dòng)車騎行時(shí)，電機(jī)功率、轉(zhuǎn)矩和電流一直在變化中。所以，在選擇電機(jī)時(shí)要充分考慮到以下幾點(diǎn)：第一是確定電機(jī)功率。通過對電動(dòng)車

5、騎行時(shí)負(fù)載變化的分析，電機(jī)運(yùn)行功率多數(shù)情況在80WJ300W之間。因此，可以選定額定功率為150W200WJ電機(jī)，即可兼顧電動(dòng)車多種路況的運(yùn)行。第二是對電機(jī)效率要有要求，其實(shí)所有電動(dòng)車都應(yīng)有此要求。電動(dòng)車用電機(jī)工作時(shí)功率范圍很寬，其高效率區(qū)間也應(yīng)是寬范圍的。目前高速電機(jī)基本能夠滿足此要求。但低速電機(jī)性能相對差些，離開了額定點(diǎn)，電機(jī)效率就迅速下降。第三是對電機(jī)的轉(zhuǎn)矩要有要求。對于低速電機(jī)而言，在功率較低時(shí)，轉(zhuǎn)矩隨著電流的增大而增大，當(dāng)功率超過額定功率后，轉(zhuǎn)矩增大的趨勢明顯放緩，輸入的電流相當(dāng)部分轉(zhuǎn)化成了熱量，具體表現(xiàn)為電機(jī)發(fā)熱，效率下降。對于高速電機(jī)而言，轉(zhuǎn)矩隨著電流的增加而增大，效率不會(huì)有明顯下降。因此在大電流情況下，高速電機(jī)能夠提供較大的轉(zhuǎn)矩，使整車顯得動(dòng)力充足。綜合上述分析，鋰電池電動(dòng)車用電機(jī)，選擇功率為150W200W勺高速電機(jī)為最佳，功率、效率、轉(zhuǎn)矩要求均能夠滿足整車的使用。但是在此要提醒注意，高速電機(jī)在突然啟動(dòng)或加速時(shí)的尖峰電流很大，往往會(huì)超過限流值的二倍以上，甚至引起鋰電池內(nèi)部電路保護(hù)，這對鋰電池的壽命影響很大。為此在采用高速電機(jī)時(shí)，希望在控制器設(shè)計(jì)時(shí)，能夠采