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JustPower提供鋰鐵啟動電瓶BMS方案

 2011-06-22
在一系列磷酸亞鋰鐵正極配方的新鋰電池中,汽車電瓶、中大型備援系統UPS與發電機所用的啟動電瓶是一塊市場潛力極大的應用。

相對於量產與廢棄回收時均可能造成高度污染的鉛酸蓄電池,環保的鋰鐵電池不僅僅是在製成與回收上不會對環境與土地造成任何污染,安裝在車輛上、備援系統UPS中更有傳統鉛酸蓄電池無法達到的優異性能。

大體上說,使用鋰鐵電池做為啟動電源有以下特點:

1. 電壓穩定:
安裝在內燃機系統如汽車上做為點火系統之供電來源,可使火星塞高壓點火達到最大效益以增加動力,讓車輛減少油耗及廢氣排放量,一般來說可省油達15%~25%

2. 充放電可達2000次以上:
相對於傳統鉛酸蓄電池一年至18個月就必須更換,鋰鐵電池在類似啟動電瓶應用的浮充放電模式下,壽命可長達10年以上,減少電池替換次數,增加人車安全係數與降低維修成本

3. 具有類似超級電容之過濾突波功能:
由於汽車發電機是依造發動機轉速高低來決定其發電量,其發電碳刷隨著時間損耗將無法提供穩定的電壓輸出,常導致於車內電器產品如大燈、喇叭與其他電子組件的損毀,甚至讓車內的高級音響無法表現如新車時的效果。鋰鐵電池做為汽車電瓶因其具有高倍率充放電的特性,可吸收因發電機老化導致的供電不穩定,並可吸收瞬間發電突波使車內電器產品維持最優狀態與延長燈泡壽命。並可使在汽車上使用的iPhone、NB、iPad等3C產品不至於因為電壓不穩定而當機或是損壞。

4. 高電壓放電平台:
夏天時的冷氣空調與冬天時的暖氣設備,均需要利用汽車電池提供持續與穩定的電力來啟動壓縮機與加熱片,鋰鐵電池的高而平穩的電壓放電平台對於汽車內空調設備至少可提高效率達20%。

5. 自放電率低:
相對於傳統鉛酸電池必須每三個月充放電一次以維持其效能,鋰鐵電池的低自放電率可放置在車內一年,電量還可維持80%以上

6. 免保養且具高倍率充放電特性:
傳統鉛酸電池在大電流充放電時可能會造成鉛酸溶液沸騰或是溢出,少數汽車駕駛人往往在長途駕駛后發現電瓶沒水而必須保養。在添家電解水的過程中甚至可能被沸騰的硫酸液體噴濺而導致人身傷害。
反之,鋰鐵電池無需保養,該配方電池特性可承受至少3倍率以上充電與10倍率以上放電,重量卻只有傳統鉛酸電池的1/3,體積只有一半不到,減輕車輛負載,甚至充電時間僅需約30分鐘即達飽和度

7. 環保材質,免回收,不污染環境,符合RoHs環保標準

儘管鋰鐵電池可說是最佳的鉛酸電池替代品,汽車電瓶、中大型備援系統UPS與發電機所用的啟動電瓶每年上千萬顆的市場需求,為何市面上使用鋰鐵材料的啟動電瓶卻寥寥可數?
原因就在於不論汽車或是UPS備援系統所需的鋰鐵啟動電瓶,內部除電池外還需要一塊BMS線路控制其特性與表現,但啟動電瓶所需的大電流高精度的BMS(電池管理系統)板的開發難度較高

有藉於此JustPower 提供完整的汽車與UPS鋰鐵啟動電瓶的BMS方案,其功能涵括軟硬體優異的管理特性。

硬體方面
• 採用低功耗控制IC設計架構
• 周邊保護電路設計
• 限電流保護
• 過電流保護
• 低電壓偵測保護
• 充電電流保護
• 過充檢測電壓
• 過放檢測電壓
• 溫度保護
• 電池調教功能
• 可承受最大700A(安培)啟動瞬間電流

軟體方面
• 電池芯平衡充放電功能
• 過充檢測及復歸,可程序化延遲時間設計
• 過溫檢測及復歸
• 遙控:開關機
• 提供通訊功能,可與維修保養設備做溝通與告知電池狀態(UART or RS232 訊號回饋)
• SOC(剩餘電量)、 SOH(電池壽命)計算
• 啟動后自檢與警告功能

架構如下:
N_Justpower01.JPG


JustPower BMS產品家族中,BattMind C series除可完全滿足鋰鐵啟動電瓶所需的瞬間大電流外,並有多項專利的遠程遙控、自我檢測、使用紀錄功能。
而特殊MCU數字化保護板控制設計,可做為啟動電池之開關,如汽車須長期放置,可以關掉電池,待要用車時再開啟,此一功能亦有防盜效用。
JustPower專利的低壓保護殘餘啟動用電功能,更可避免車主因為忘記關大燈導致所有電力耗損殆盡無法啟動引擎的窘境,在此狀況發生時,搭配JustPower BattMind C系列BMS的鋰鐵啟動電瓶的車主只需要打開引擎蓋,按下緊急救援鍵,就可以回到駕駛座啟動引擎。
延伸上述功能,JustPower BattMind CM series BMS支持無線模塊或是RFID功能,當車主下車后即可啟動無線遙控器關閉鋰鐵啟動電瓶以達到防盜的效果。

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