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电池均衡技术浅析破电池组一致性难题

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亚博集团:随着国内外新能源汽车涉及技术创新步伐的减缓,新能源汽车产业化发展面对阶段。但是产业化之路进程较慢,追根症结就是锂离子电池组间的一致性问题无法符合新能源汽车的市场需求,2020-03-30 锂离子电池平衡方案为解决问题一致性问题带给了曙光。

国内外新能源汽车涉及技术的创意步伐正在日益减缓,新能源汽车尤其是显电动汽车的产业化道路也在日夜兼程。但是总有一些关键技术后遗症新能源汽车产业的发展,动力电池一致性问题就是其中的问题之一。随着用户对显电动汽车各项性能拒绝的日益提高,动力电池一致性问题也沦为放在产业发展面前一道绕行不出的“坎儿”,如何有效地解决问题电池一致性问题,沦为新能源汽车产业身体健康发展的关键。

锂离子成组电池一致性急需解决问题锂离子动力电池作为新能源汽车的关键核心部件,其成组电池间的一致性问题,对于动力电池组寿命、整车安全性等方面都变得尤为重要。在实际应用于中,因电池组间的差异,电池组中的某一单体电池首度过热,将不会构成“多诺米效应”,导致整个电池组整体失效,严重影响电池组的安全性和使用寿命,并威胁整车的长时间用于。锂电池一致性的变化是一个大大累积的过程,应用于时间就越宽,单体电池间产生的差异就越大。

同时用于环境也不会导致单体电池间一致性的差异。导致锂电池一致性差异的原因主要还包括以下几个方面:首先是电池生产材料因有所不同出厂造成电池单体在性能方面不存在微小差异;其次,即使是同一出厂的电池材料,因为工艺方面的瑕疵,如生产环境温、湿度等的微小变化,也不会导致所生产的同一出厂的电池不存在一致性差异;再度,即使同一出厂的同一型号电池容量和内阻某种程度有可能不存在差异性,即便是在生产过程中严格控制配料、活浆等工艺过程,也不能尽量增大批量产品之间的差异,而无法彻底解决一致性问题。

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少见锂电池平衡方案除了在电池材料和生产工艺等方面展开掌控,增加电池间差异带给的整体性能的减少,一般来说还可以使用平衡的技术手段,来解决问题电池一致性问题。锂电池平衡技术是所指在锂电池成组后,通过人为介入使电池组内的所有电池综合性能渐趋完全一致,其目的是保证电池组性能可以充分发挥,并确保电池在用于过程中的安全性。根据平衡过程中电路对能量的消耗情况,平衡可分成能量力学系统型和能量非消耗型两大类。

能量力学系统型平衡是通过给电池组中每只电池并联一个电阻展开静电分流,从而构建平衡。这种电路结构非常简单,只将容量低的单体电池的能量消耗,不存在能量浪费和展开热管理等问题,可能会导致安全隐患并加快电池老化。因此能量力学系统型平衡一般来说限于于小型电池组、平衡电流拒绝不高的情况。能量力学系统型平衡一般分成两种:①以定分流电阻平衡电池电路,即每只单体电池都一直并联一个分流电阻,考虑到电池的自放电及功耗,分流电阻给定一般为电池内阻的数十倍。

该电路的优点是可靠性低,缺点在于无论电池正处于电池还是放电过程,分流电阻一直消耗功率,因此一般在能量充裕、可靠性拒绝低的场合限于。②电源掌控分流电阻平衡电池电路,分流电阻通过电源掌控,在电池过程中,当单体电池电压超过中止电压时开始均衡,有仅次于单体电流电池电压和电池组平均值电压两种控制策略。该平衡电路在电池期间,可对电池时电压偏高者展开分流,缺点是由于平衡时间的容许,造成分流时产生大量热必须管理。

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能量非力学系统型平衡一般来说用于储能原件移往能量使电池组电压保持一致。电路的能耗比能量力学系统型要小,平衡电流大且效率较高,但电路结构比较简单。此类平衡技术可分成能量切换式平衡和能量转移式平衡两种。能量切换式平衡是通过电源信号,由锂离子电池组整体向单体电池展开补足,或者由单体电池向电池组通过同轴线圈展开能量切换。

从成本和平衡效率来考虑到,能量切换式可应用于助动车等小功率场合,但不合适扩展到更大的电池组中。能量转移式平衡是利用电感或电容等储能原件,把锂离子电池组中容量低的单体电池中的能量转移到容量较为较低的电池上。只不过从平衡的有所不同结构、机制、过程等,可以将平衡分为很多类型,本文仅有从能量角度,将平衡分为能量力学系统和非能量力学系统型两种。

对比两种平衡方法,我们不难看出,能量力学系统型平衡技术非常简单,但仍不存在很多问题,如果使用该方法,将不会在其他方面减少电池组管理的复杂性和不确定性。非能量力学系统型尽管电路简单,但更加“节约能源”,对电池组平衡效果也更佳,也被业内看做是未来高性能平衡方案的主流。只不过各类平衡技术间并没意味著的优胜者,很多情况下是多种平衡技术共存,但其目的都是为了提升电池的一致性,增加“木桶效应”对动力电池组方面的影响。

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只有贯彻提升电池组一致性,才能增加新能源汽车在用于方面的各类问题,推展新能源汽车产业的较慢发展。。

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