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鋰電池組電芯一致性控制方法

新能源電動(dòng)車(chē)的火爆發(fā)展,讓鋰電池生產(chǎn)成為公認的商業(yè)藍海,但是在行業(yè)中公認的難點(diǎn)就是鋰電芯之間的一致性比較難控制,盡管通過(guò)如電壓、內阻,使用極差系數法、標準差洗漱法和閾值法來(lái)篩選參數相對一致的電芯,但是電池成組后,電池組內電芯一致性就很難維持,其影響因素諸多,如溫度場(chǎng)、電池極化、自放電等。

因而,電池組內電芯一致性的控制就顯得格外重要,目前,行業(yè)普遍采用電池管理系統來(lái)控制電池組內電池的一致性和安全,從而保護電池組,延長(cháng)產(chǎn)品使用壽命。采用電池管理系統(BMS)可以實(shí)現電池相對一致性的控制,從而避免由于電池不一致在使用過(guò)程中可能造成的過(guò)充過(guò)放,相對延長(cháng)電池組的使用壽命。帶有均衡功能的電池管理系統在一定程度上環(huán)節了電池組的不一致問(wèn)題,使電池組容量和能量利用率得以最大化。

從實(shí)驗數據中分析可以看出:帶有MBS的電池組采用充放電設備或充電器進(jìn)行充電,最高電壓的出現點(diǎn)往往在恒壓充電初期。電池組內的電池初始的微小電壓不一致是客觀(guān)存在的,盡管初始的電壓不一致較小,且在恒壓充電過(guò)程中能夠得到一定的均衡,電池的電壓不一致得到一定的調節。但是在長(cháng)期的使用中,電池組內的電池在溫度場(chǎng)等方面的催化下,不一致現象必然逐漸加劇,進(jìn)而可能導致電池在充放電過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)充或過(guò)放現象,當然電池組管理系統也必然會(huì )在保證安全的前提下?tīng)奚确蛛姵氐某浞烹娙萘縼?lái)保證電池間的一致性。

當進(jìn)行50%不均衡設置的電池組采用充放電設備或充電器充電,在充電進(jìn)入恒壓或類(lèi)似恒壓階段時(shí),電池組內電池均達到自身的最高電壓,此時(shí),電池間的電壓也得到一定的調節,但是充電設備會(huì )對電池造成過(guò)充且電壓也得到一定的調節,但是充電設備會(huì )對電池造成過(guò)充且電壓不一致性的調節能力較小,而充電器不僅能夠防止單個(gè)電池的過(guò)充,對不一致的均衡作用相對要明顯。

綜上所述,電池組內電池出現最高電壓往往是在恒壓充電初期,電池組內電池間的不一致性是先天客觀(guān)存在的,更多的來(lái)源于長(cháng)期使用過(guò)程中,每一次充放電循環(huán)并不會(huì )引起電池間產(chǎn)生較大電壓差和荷墊狀態(tài)差異,即不會(huì )導致較大不一致;電池組內管理系統在充放電過(guò)程中也會(huì )對不一致進(jìn)行一定的調節,也能夠防止極端不平衡情況下對電池造成過(guò)充。

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