鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:332次 | 2023年11月09日
分析鋰電池充放電均衡一體化的電池管理系統(tǒng)
鋰離子電池充放電平衡綜合管理系統(tǒng)解決方法
隨著電池技術(shù)的發(fā)展,鋰離子動(dòng)力鋰電池以其能量密度高、功率特性好、壽命長(zhǎng)等方面的優(yōu)異性能成為新一代電動(dòng)汽車的興趣動(dòng)力源。為了滿足電動(dòng)汽車的能源和動(dòng)力需求,通常采用單節(jié)電池串聯(lián)并聯(lián)構(gòu)成動(dòng)力鋰電池組。因?yàn)殡姵氐墓δ芘c問(wèn)題不同,所以組電池在使用率、使用壽命、安全性等方面的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于單電池。該電池處理系統(tǒng)具有高效、平衡的處理功能,可大大提高電池的各項(xiàng)功能,有效延長(zhǎng)電池的使用壽命,大大降低車輛的使用和維護(hù)成本。確保供應(yīng)安全、高效和實(shí)用的電動(dòng)汽車。
目前,電池處理系統(tǒng)在電池在線監(jiān)測(cè)、態(tài)勢(shì)點(diǎn)評(píng)、充電處理、數(shù)據(jù)通信、控制策略等方面都取得了一定的進(jìn)展,但對(duì)電池組高效平衡技能的研究仍處于起步階段。平衡技術(shù)研究分為平衡控制策略和平衡電路拓?fù)湓O(shè)計(jì)及硬件端方法兩個(gè)方面。實(shí)用的在線平衡策略以外部電池電壓作為控制策略,因?yàn)橥獠侩妷翰荒芊从畴姵氐膶?shí)際內(nèi)涵差異,所以平衡功率和效果都不有趣;在硬件方面,重要的選擇是電阻旁路放電平衡,平衡電流受發(fā)熱值限制,不易移動(dòng)。
電池組和平衡策略
電池組的相同問(wèn)題是指電池組內(nèi)部串聯(lián)的單個(gè)電池在容量、內(nèi)阻、SOC等方面的差異,直接決定了整個(gè)電池組的應(yīng)用功能,進(jìn)而影響電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能和續(xù)航能力。造成電池差異的重要原因有:生產(chǎn)工藝不同、電池生產(chǎn)工藝和材料不同、電池初始容量不同、直流內(nèi)阻不同、自放電現(xiàn)象不同、充放電功率不同;電池初始功能參數(shù)的差異是在使用過(guò)程中積累的。在應(yīng)用過(guò)程中,對(duì)電池的初始功能參數(shù)問(wèn)題進(jìn)行了擴(kuò)展。電池環(huán)境的差異對(duì)電池組的問(wèn)題有很大的影響。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
因?yàn)殡姵氐牟町悂?lái)自于內(nèi)部阻力,容量和電池的SOC和電壓一致性在傳統(tǒng)的控制策略統(tǒng)一審查法和平衡法沒(méi)有可用的旅行的可用容量電池,它不能提高電池一致性的不利影響電池的使用。
因?yàn)橹绷鲀?nèi)阻、極化電壓和最大可用容量是電池的具體參數(shù),所以在一次或持續(xù)的充放電過(guò)程中,底座不會(huì)改變,所以電池組的平衡首先調(diào)整到每個(gè)電池的SOC。討論之后,將SOC作為均衡的參考策略。均衡政策是相對(duì)固定的。當(dāng)均衡充分利用時(shí),前進(jìn)的均衡利用率會(huì)降低均衡電流容量。
以電池荷電狀態(tài)為控制策略,通過(guò)對(duì)單體電池進(jìn)行充放電,縮小電池間荷電狀態(tài)的差異。為了實(shí)現(xiàn)功率均衡,充分發(fā)揮充放電平衡的優(yōu)點(diǎn),一般將電池組的基本需求交待平衡策略設(shè)定為蓄電池組的均勻充電狀態(tài)值(SOC)。此外,平衡控制頻帶(dSOC)也被設(shè)置,以防止不穩(wěn)定的平衡。SOC較高的單體用于放電平衡,反之則使用充電平衡。然后用每個(gè)電池的ASOC和額定容量來(lái)計(jì)算每個(gè)電池所需的平衡容量,通過(guò)測(cè)量容量來(lái)結(jié)束平衡。均衡策略判別過(guò)程如圖1所示。根據(jù)SOC均衡策略,不僅可以終止旅行電池組的容量利用目的,還可以解決類似問(wèn)題對(duì)電池組狀態(tài)識(shí)別的影響問(wèn)題。