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如何应对动力锂离子电池不一致性你了解吗

钜大LARGE  |  点击量:778次  |  2020年11月24日  

当前,工程师应对单体电芯不一致,重要从三个方面考虑。单体电池分选,成组后热管理,出现少量不一致时电池管理系统供应均衡功能。


1分选


不同批次的电芯,理论上不放在一起使用。即使相同批次的电芯,也要经过筛选,把参数相对集中的电芯放在一个电池组里,同一个电池包里。


分选的目的,是把参数相近的电芯选择出来。分选方法,被研究了很多年,重要分静态分选和动态分选两大类。


静态分选,针对电芯的开路电压,内阻,容量等特性参数进行筛选,选取目标参数,引入统计算法,设定筛选标准,最后将同一批次的电芯区分成若干组。


动态筛选,是针对电芯在充放电过程中表现出来的特性进行筛选,有的选择恒流恒压充电过程,有的选取脉冲冲击充放电过程,有的比较自身的充电和放电曲线之间的关系。


动静结合分选,用静态筛选做初步分组,在此基础上进行动态筛选,这样划分出来的组别更多,筛选准确性更高,但成本也会相应上升。


这里就小小体现了一把动力锂离子电池生产规模的重要性。大规模出货,使得厂家可以进行更精细的分选,得到性能更接近的电池组。假如产量太小,分组过多,一个批次都无法装备一个电池包,再好的方法也无法施展了。


2热管理


针对内阻不一致电芯,出现热量不相同问题。热管理系统的加入,可以调节整个电池组的温差,使之保持在一个较小的范围里。生成热量较多的电芯,依然温升偏高,但不会与其他电芯拉开差距,劣化水平就不会出现明显的差距。


3均衡


电芯单体的不一致,某些电芯端电压,总是超前于其他电芯,最先到达控制阈值,导致整个系统容量变小。为了解决这个问题,电池管理系统BMS设计了均衡功能。


某一颗电芯率先到达充电截止电压,而其余众电芯电压明显滞后,BMS起动充电均衡功能,或者接入电阻,放掉高电压电芯的部分电量,或者把能量转移走,放到低电压电芯上去。这样,充电截止条件被解除,充电过程重新开始,电池包充入更多电量。


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