鉅大LARGE | 點擊量:875次 | 2023年02月16日
電池的不一致性是怎樣造成的呢?
重要有兩個方面:一是電池加工生產(chǎn)造成的不一致性,二是電池使用環(huán)境造成的不一致性。加工不一致的原因來自生產(chǎn)工藝、材料等因素。我說這個比較簡單,但是里面實際的東西很復(fù)雜;環(huán)境的不一致性很好理解。因為每個電池在PACK中的位置不同,所以環(huán)境也會不同。比如溫度會略有不同,長期積累會造成電池不一致。
如前所述,均衡用于消除電池的SOC差異。在理想狀態(tài)下,它始終保持每個電池的SOC不變,使所有電池都能同步達到充放電的電壓上下限,從而新增電池包的可用容量。SOC差異有兩種情況。一種是電池容量相同,但SOC不同;第二,SOC隨電池容量變化。
電池容量相同,SOC不同;其中,SOC最小的電池最先達到放電下限(假設(shè)25%SOC為下限),SOC最大的電池最先達到充電上限;在平衡的用途下,所有電池保持相同的SOC進行充放電。
均衡有關(guān)不同容量的電池(場景2),情況比較麻煩。電池容量不同,SOC不同;這樣,容量最小的電池先充滿電,再放電;在均衡的用途下,所有電池保持相同的SOC進行充放電。
因此,均衡是當(dāng)前電池的一個非常重要的功能。實現(xiàn)均衡功能有兩種辦法,主動均衡和被動均衡。被動平衡是帶電阻放電,主動平衡是讓電荷在電池之間流動。其實兩個名字有一些爭議,不展開;其中,被動均衡在現(xiàn)實中應(yīng)用較多,主動均衡較少。有關(guān)無源均衡,bMS的平衡電流應(yīng)該怎么確定?不負責(zé)任地說,越大越好,但是考慮到成本、散熱、空間等。我們要做出妥協(xié)。
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%
在選擇均衡電流之前,要先搞清楚SOC的差異屬于場景1還是場景2。目前很多情況更接近場景1:電池的容量和SOC在開始時幾乎相同,但隨著使用,尤其是電池自放電的差異,各個電池的SOC逐漸不同,均衡的能力至少要消除自放電差異的影響。因此,下面是計算平衡電流的簡單公式。
假如所有電池的自放電一致,那么就不要平衡;但假如不一致,自放電電流的差異會造成SOC差異,均衡就是為了彌補這種自放電電流的差異。另外,由于平均均衡時間每天都是有限的,自放電每天都在持續(xù),所以也要考慮時間因素。上圖是有關(guān)平衡電流和自放電電流根據(jù)每天不同的均衡時間的差值的曲線圖。因此,假如了解電池單體的自放電率,就可以計算出所需的均衡電流,但計算結(jié)果是一個下限,實際均衡能力必須大于這個值。