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剖析锂电池蓄电池充电平衡一体化的充电电池智能管理系统

剖析锂电池蓄电池充电平衡一体化的充电电池智能管理系统

来源:
2021/09/08 14:54
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【摘要】:

  充放电平衡综合管理系统解决方案

  随着电池技术的发展,锂离子因其能量密度高、功率特性好、使用寿命长而成为新一代电动汽车有趣的动力来源。为了满足电动汽车的能量和动力电池需求,通常采用单个蓄电池串联和并联组成一个动力组。由于电池的功能和问题不同,电池组的功能在使用、使用寿命和安全性方面远远低于单个电池。该电池处理系统具有高效均衡的处理功能,可大大提高电池功能,有效延长电池寿命,大大降低车辆的使用和维护成本。确保供应安全、高效、实用的电动汽车。

  目前,电池处理系统在电池在线监测、现状回顾、充电处理、数据通信、控制策略等方面取得了一定的进展,但对电池组高效平衡技能的研究尚处于起步阶段。对平衡技术的研究分为两个方面:平衡控制策略、平衡电路拓扑设计和硬件终端方法。实用的在线平衡策略采用外部电池电压作为控制策略,由于外部电压并不能反映电池差异的实际内涵,所以平衡功率和效果并不有趣;在硬件方面,重要的选择是电阻旁路放电平衡,平衡电流受热值限制,不易移动。

  电池组和平衡策略

  电池组同样的问题是指在电池组内部串联的单个电池在容量、内阻、SOC等方面的差异,直接决定了整个电池组的应用功能,进而影响电动汽车的动态性能和续航能力。造成电池差异的主要原因如下:不同的生产工艺,不同的生产工艺和材料,不同的电池初始容量,不同的内部直流电阻,不同的自放电现象,不同的充放电功率,电池初始功能参数在使用过程中积累差异。在应用过程中,扩展了电池的初始功能参数。电池环境的差异对电池组问题有很大的影响。

  由于电池的差异来自于内阻、容量以及电池SOC和电压的一致性,在传统的控制策略统一评审法和平衡法中没有行程电池的可用容量,不能提高电池的一致性,对电池的使用产生不利影响。

  由于直流内阻、极化电压和最大可用容量是电池的特定参数,因此在一次或连续的充放电过程中,底座不会发生变化,所以电池组的平衡首先被调整到每个电池的SOC。讨论后,将SOC作为平衡的参考策略。均衡政策是相对固定的。当均衡充分利用时,正向均衡利用率降低均衡电流容量。

  将电池的充电状态作为控制策略,通过对电池进行充放电来减小电池的充电状态差。为了实现功率平衡,充分发挥充放电平衡的优势,一般将电池组的基本需求平衡策略设置为电池组的统一充电状态值(SOC)。此外,平衡控制带(dSOC)也被设置来防止不稳定的平衡。高荷电状态的单体用于放电平衡,高荷电状态的单体用于电荷平衡。然后根据每块电池的ASOC和额定容量计算每块电池所需的平衡容量,并通过测量容量结束平衡。平衡策略的判别过程如图1所示。根据SOC均衡策略,不仅可以终止旅行电池组容量利用的目的,还可以解决类似问题对电池组状态识别的影响。

 

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