本文主要是介绍BMS基础之锂电池充放电特性，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
磷酸铁锂电池
它充电在3.3V以后，会有一个猛地增加，所以3.3v其实就是他的饱和电压，如果继续充电就会损坏电池，同理放电到一定程度电压就会急剧下降，过放也会损坏电池（充放电截止电压）
三元锂电池
离子电池充电需要控制它的充电电压，限制充电电流和精确检测电池电压。锂离子电池的充电特性与镉镍、镍氢的充电特性完全不同。锂离子电池可以在它的放电周期内任一点充电，于且可以非常有效的保持它的电荷，保持时间比镍氢电池长两倍以上。锂离子电池开始充电时电压缓慢上升，充电电流逐渐减小，当电池电压达到4.2V左右时，电池电压基本不变，充电电流继续下降，判断锂离子电池充电是否结束的方法是利用检测它的充电电流，当它的充电电流下降至某一定值(就是我们通常说的充电截止电流)时结束充电。
例如锂离子电池的充电电流降到40mA(典型值为起始充电电流的5%左右)时结束充电，也可以在检测到锂离子电池达到4.2V时启动定时器，在一定的时延后结束充电。这时充电电路应有一个精度较高的电池电压检测电路，以防止锂离子电池过充电。雲要指出的是;锂离子电池不需要涓流充电(备注:特指充电快结束后)
锂电池的充电方式是限压恒流，都是由IC芯片控制的，典型的充电方式是:以三元锂电池充电为例，先检测待充电电池的电压，如果电压低于3V，要先进行预充电，充电电流为设定电流的1/10，电压升到3V后，进入标准充电过程。标准充电过程为:以设定电流进行恒流充电，电池电压升到4.20V时，改为恒压充电，保持充电电压为 4.20V。此时，充电电流逐渐下降，当电流下降至设定充电电流的1/10时，充电结束。下图为充电曲线。
阶段1:涓流充电–涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充(恢复性充电)。在电池电压低于3V左右时采用涓流充电，涓流充电电流是恒流充电电流的十分之一即0.1c(以恒定充电电流为1A举例，则涓流充电电流为100mA)
阶段2:恒流充电–当电池电压上升到涓流充电阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电。恒流充电的电流在0.2C至 1.0C之间。电池电压随着恒流充电过程逐步升高,一般单节电池设定的此电压为3.0-4.2V
阶段3:恒压充电–当电池电压上升到4.2V时，恒流充电结束，开始恒压充电阶段。电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少，当减小到0.01C时，认为充电终止。(C是以电池标称容量对照电流的一种表示方法，如电池是1000mAh的容量，1C就是充电电流1000mA）
阶段4:充电终止–有两种典型的充电终止方法:采用最小充电电流判断或采用定时器(或者两者的结合)。最小电流法监视恒压充电阶段的充电电流，并在充电电流减小到0.02C至0.07C范围时终止充电。第二种方法从恒压充电阶段开始时计时，持续充电两个小时后终止充电过程。
上述四阶段的充电法完成对完全放电电池的充电约需要2.5至3小时。高级充电器还采用了更多安全措施。例如如果电池温度超出指定窗口(通常为0℃至45℃)，那么充电会暂停。充电结束后,如检测到电池电压低于3.89V将重新充电。
下面是三元锂电池保护的一些参数
- 单体过压保护电压：单节电池到达这个电压值就已经是充电最高电压了，再高就会损坏电池，这部分BMS需要实时监测，这个参数每个厂商都会给，电池饱和状态
- 单体过压恢复电压：单体电池在充满后也就是到达过压保护电压后进行放电，放到离开过压保护电压时的电压，也就是电池电量99%这个电压，电池离开饱和状态，这部分系统设置
- 单体欠压保护电压：单节电池放电到达这个电压值就已经是放电最低电压了，再低就会损坏电池，这部分BMS需要实时监测，这个参数每个厂商都会给
- 单体欠压恢复电压：单体电池放电到欠压保护电压后开始充电，充到到离开欠压保护电压时的电压，这部分系统设置
- 自动关机电压：太低了，系统必须强制停止放电，也就是关机
- 均衡起始电压：均衡不能在电压太低时进行均衡
为什么需要BMS
因为同一批次的电池也不可能做到每一块都一样，也就是说他们的参数都不一样，并且老化也不一样，这会导致在充电时，每个电池升压不同，有的电池很快达到了饱和电压，有的却很慢，这就需要BMS对电压高的进行均衡，让每一块电池的电压差值保持在一定范围内，最终达到所有电池能够同时充满
例如：一块电池老化了，充电比较快，其他电池还在3.3V，它却充到了4V，等到它达到了4.2V的饱和电压时，其他电池才3.7V，这样其他电池充不满，或者为了给其他电池充满，继续充电，会导致这块电池损坏
单节和少量几节的电池充电可以不需要BMS，只需要简单的充放电保护即可，一般用到的保护芯片就是TP4056
锂电池需要BMS解决什么问题
(1)充放电保护。譬如:过充保护、过放保护、过温保护等
(2)充放电信息监控。譬如:剩余电量/续航计算
(3)电池本身状态监控。譬如:剩余电量S0C、电池健康度S0H
(4)充放电均衡。譬如:充电/放电时、主动/被动均衡
(5)与充电桩对接。譬如:充电协议、快充标准等
分布式BMS：每个BCU管理12节电池，整个BMU管理所有的BCU
这篇关于BMS基础之锂电池充放电特性的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
