電池均衡維護有哪些控制變量

剩余容量為均衡變量,可以改善電池組內因容量較小的單體電池導致的“木桶效應”,縮小單體電池之間可用容量的差異,改善電池組的不一致性。然而,剩余容量的識別要確保準確性和性,需要得知當前狀態下電池的較大可用容量,目前電池容量的測定只能在離線條件下借助充電機才能實現,均衡維護難以得知各單體電池的剩余容量。那么電池均衡維護有哪些控制變量?

均衡維護2.png

1、工作電壓電池在充放電過程中的端電壓為工作電壓

工作電壓可以直接測量,目前在車載動力電池組的充放電過程中,主要以工作電壓來判斷是否達到截止條件。以工作電壓為控制變量可以保證在電池組不出現過充和過放的前提下,提高容量的利用率。但是,以工作電壓為均衡變量還存在著一些問題:工作電壓受歐姆內阻、極化電壓等參數的影響,當電流較大時,均衡效果比較差;當鋰離子電池處于電壓平臺期時,對工作電壓的測量精度要求較高。

2、開路電壓電池在開路狀態下的端電壓稱為開路電壓

開路電壓容易測量,且與S0C存在著一定的關系,開路電壓一致性較好可以在一定程度上反應電池組的S0C—致性也較好。因此,以開路電壓為控制變量進行均衡可以改善電池組的不一致性。但是開路電壓一般需要在開路狀態下測得,這樣會導致均衡時間增長。此外,當開路電壓變化較小時,需要較高的測量精度,S0C從理論上來說,動力電池均衡的目的應該是使各單體電池的S0C趨于一致。

以SOC為均衡變量可以忽略單體電池間較大可用容量的差異,使所有電池保持相同的放電深度,同時均衡維護達到工作電壓的上下限,使容量利用率達到較大。以SOC為均衡變量的較大問題在SOC估算的精度和實時性,現有的SOC算方法都存在一定的精度問題,并且以SOC作為均衡變量進行均衡需要提前得知各單體電池的SOC,而離線條件下難以得知各單體電池的SOC。

綜上可知,以SOC作為均衡變量適用于在線均衡,離線條件下難以得知各單體電池的實時SOC。以剩余容量作為均衡變量受容量識別的限制,離線均衡維護難以得知各單體電池的剩余容量。而以工作電壓或開路電壓為均衡變量具有目標明確、控制簡單、容易實現等特點,目前已經被廣泛應用。

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