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什么是锂离子电池的均衡技术

发布时间:2021-01-19 14:04:32 阅读量:87次

什么是锂离子电池的均衡技术?在科学技术高度发达的今天,各种各样的高科技出现在我们的生活中,为我们的生活带来便利,那么你知道这些高科技可能会含有的锂离子电池的均衡技术吗?

 

在锂离子电池组生产完成存放时间比较长的情况下,由于保护板各路静态功耗的不同和各个电芯的自放电率不同,形成整组电池各串电池的电压不一致。均衡对锂离子电池组有均衡电压的功能,从而能达到电池组容量的满充、满放的功效,使电池组发挥最大的功效。

 

一般来说,电芯不平衡与电芯质量有关,电芯质量包括初始电芯参数的变化和相同条件下的老化行为、电池系统质量特别是热管理系统质量。如果能实现完全相同的电芯以及电池系统内部没有任何温度梯度,那么均衡系统将不需要,然后这是不可能实现的任务。

 

常用的均衡方法是基于功率电路的主动均衡法和被动均衡法。在被动均衡方法中,一个高工作电压的单个充电电池根据功率电路连接到一个输入电阻充放电,根据更多的功率电路,可以确定其工作电压是否与其他单个充电电池的工作电压相同,假如一个充电电池被终止,则被动均衡方法的缺点是单个充电电池的能量消耗,热量出现,均衡时间长。 

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在锂离子电池组的各单体电池上附加一个并联均衡电路,以达到分流的用途。在这种模式下,当某个电池首先达到满充时,均衡装置能阻止其过充并将多余的能量转化成热能,继续对未充满的电池充电。该方法简单,但会带来能量的损耗,不适合快充系统。

 

内均衡法是在整个充电过程中使用bms,根据电流调整和运行电池充电操作电压优化算法,使各单个充电电池在锂离子电池充电量达到基本一致。内均衡技术简单,没有动能损伤,没有额外的电池充电过程,对电池循环次数没有危害,没有新增硬件配置机设备,但假如电池充电相位距离很大,则要很长的时间来均衡。

 

在充电前对每个单体逐一通过同一负载放电至同一水平,然后再进行恒流充电,以此保证各个单体之间较为准确的均衡状态。但对蓄电池组,由于个体间的物理差异,各单体深度放电后难以达到完全一致的理想效果。即使放电后达到同一效果,在充电过程中也会出现新的不均衡现象。

 

对电动汽车来说为了最大限度地提高电池包的能量含量,必须充分利用每个电芯的能量,在完全放电的情况下,尽管每个电芯的容量和阻抗有所不同,但必须实现从100% SOC开始放电至0% SOC。对参与电网控制的固定储能来说,处于木桶效应最弱板块的电芯或者电芯块需要一直处于某一固定SOC,以便允许在指定的时间内释放和吸收正负电流脉冲(调频应用)。