专业的锂电池垂直门户站

锂离子电池模组均衡系统可处理锂离子电池包电压不一致问题

发布时间:2024-08-05 17:35:30 阅读:398

锂离子电池模组均衡系统可处理锂离子电池包电压不一致问题。由于电池性能不一致的问题,使得成组电池在利用率、使用寿命、安全性等方面的性能远不及单体电池。具有高效均衡管理功能的电池管理系统能够大幅提高动力锂离子电池包的整体性能、有效的延长电池包的使用寿命、大大降低整车的使用和维护成本。为安全、高效、实用的电动汽车的推广供应技术保障。


锂离子电池模组均衡系统可处理锂离子电池包电压不一致问题


锂离子电池的不一致性会影响电池包的使用寿命,降低了电池成组后的性能。锂离子电池成组不一致性是指单体电池的容量、电压、内阻、自放电速率等参数存在差异,是由锂离子电池包的组合结构、使用工况、使用环境、电池管理不同所致。单体电池的不一致性是电池包性能的紧要影响因素,它能降低电池包的可用容量,并降低电池包的循环寿命。


锂离子电池包的一致性问题是指在电池包内串联单体电池之间在容量、内阻、SOC等方面的差异性,这笔直决定了整组电池的使用性能,从而影响到电动汽车的动力性和续航里程。锂离子电池成组不一致的原由紧要是单体电池的初始差异和电池成组后的结构、使用工况及环境差异。


为了缓解电池成组后带来的性能下降和寿命缩减等问题,可以优化电池的制造工艺,减少电池的初始差异;在电池成组前进行筛选,将不一致性较小的电池成组;在组合电池包系统时,充足考虑连接方式和结构对不一致性的影响;在使用过程中进行合理的电池管理,有效的均衡以及热管理,减少因使用条件不同而造成的不一致。


锂离子电池包不一致性的原由


①在制造过程中,由于工艺上的问题和材质的不平均,使得电池极板活性物质的活化程度和厚度、微孔率、连条、隔板等存在很微小的差别,就会使同一批次出厂的同一型号电池的容量、内阻等不可能完全一致。


②在装车使用时,由于锂离子电池包中各个电池的电解液密度、温度和通风条件、自放电程度及充放电过程的呢过差别的影响,在一定程度上新增了电池的电压、内阻及容量等参数的不一致。


锂离子电池的均衡技术有有什么?


锂离子电池制作的紧要问题是电池成组使用问题,为处理“电池一致性问题”,业内普遍使用均衡技术,目前,业界把主流电池均衡技术分为被动均衡法、主动均衡法、内均衡法三种。


1、常用的均衡法有通过电路实现的主动均衡法和被动均衡法。被动均衡法是通过电路将电压高的单体电池接通一个负载电阻来对它进行放电,通过比较电路来判断其电压是不是与其他单体电池的电压相同,倘若相同就停止放电,被动均衡法的缺点是消耗了单体电池的能量,出现热量,均衡时间长。


被动均衡法的特点是原理简单,容易实现,当均衡电流较小时,器件成本相对较低,但存在两大问题:①电阻能消耗放电,浪费能量,出现热量;②由于放电电阻不可能选得太小,充电结束时,依据电池特性往往小容量电池的电压较高,在静态均衡时,放掉的恰恰是小容量电池的电量,反而加大了电池间的互差。


2、主动均衡法是指在充放电时不把电压较高的电池能量通过电阻消耗掉,而是将其能量传递到电压较低的电池,从而实现锂离子电池包的均衡充放电;主动均衡电路复杂,不能同时对所有的电池进行均衡,可靠性有待提高。


主动均衡法的紧要特点有采用DC/CD双向有源均衡电路,均衡效率高,充电、放电和静态过程中都做均衡,平衡电流大,均衡速度较快,但也存在两大问题:①技术复杂、成本高、实现困难;②频繁切换均衡电路,对电池造成的伤害大,影响电池的寿命。


3、内均衡法是利用bMS在对串联电池充电的过程中,通过调节充电电流和控制充电电压的拓扑算法,使得电池包中各单体电池荷电量达到基本一致。内均衡技术的特点是算法简单、没有能量损失、没有新增附加的充放电过程、不影响电池寿命、不新增硬件设备,但倘若电池的荷电量相差很大,则要较长的时间才能均衡。


电池的不一致性来自于电池内阻、容量和SOC,而传统一致性评价办法和均衡方式以外电压一致性作为控制目标,并没有有效地提高电池包的可用容量,所以也不能改善电池包一致性问题对成组电池使用造成的不良影响。


由于直流内阻、极化电压、最大可用容量为电池的特定参数,在一次或继续的几次充放电过程中基本不发生变化,所以电池包的均衡紧要通过调整各单体电池的SOC来实现。经研究,以SOC作为均衡的参考对象,均衡对象相对固定,充足利用均衡时间,提高均衡利用率来降低均衡电流容量。


从电池管理系统角度,在电池包使用过程中测试单体电池参数,尤其是动、静态情况下电压分布情况,掌握电池包中单体电池不一致性发展规律,对极端参数电池进行及时调整或更换,以保证电池包参数不一致性随使用时间而增大。同时从能量的管理和策略上,引入实用性电池包能量管理和均衡系统,制定合理的电池均衡策略,主动干预和降低电池的不一致性。


相关阅读
更多
  • 宁德时代钠离子电池技术落地!
    宁德时代钠离子电池技术落地!
    10月24日,宁德时代召开新品发布会,发布宁德时代骁遥超级增混电池。宁德时代直播截图宁德时代乘用车事业部CTO高焕在会上介绍,骁遥超级增混电池是全球首款纯电续航达到400Km以上,兼具4C超充功能,能够实现充电十分钟,续航280公里,补能速度超越市场上大部分600公里以上续航配置的纯电车型。低温场景
    10-31 13:31
  • 圆柱、方形和软包锂电池结构特点
    圆柱型锂电池有诸多型号,比如,14650、17490、18650、21700、26500等。圆柱形锂电池生产工艺成熟,PACK成本较低,电池产品良率以及电池组的一致性较高;由于电池组散热面积大,其散热性能优于方型电池;圆柱形电池便于多种形态组合,适用于电动车空间设计的充分布局。但圆柱形电池一般采用钢
    09-26 18:00
  • 医疗设备电池供应商哪个好?
    医疗设备电池身为无线医疗器械核心的供能装置,它的安全性和可靠性不用说都相当重要,现在制作医疗设备电池的厂家是很多的,数都数不过来。那医疗设备电池供应商哪个好呢,今天我们一起来看看吧!(1)东莞市钜大电子有限公司 (简称:钜大锂电,英文简称:LARGE)锂电池作为无线医疗设备的核心供能装置,医疗器械锂
    09-14 12:00
  • 卫蓝新能源:又一固态电池合作项目签约!
    卫蓝新能源:又一固态电池合作项目签约!
    近日,新至双碳科技有限公司(简称:新至双碳)与北京卫蓝新能源科技股份有限公司(简称:卫蓝新能源)正式签署战略合作协议,新至双碳与卫蓝新能源共同积极推进固态电池在储能领域的应用。双方在固态电池产品、固态电池储能系统应用等达成长期研发合作,充分发挥各自优势,共同推动新能源项目的开发建设与投资,为国家绿色
  • 什么是锂电池保护板和电池管理系统?全球电池管理系统趋势
    锂电池保护板锂电池保护板能对串并联电池组起到充放电保护的作用,同时能够检测电池组中各个单体电池的过压、过流、过温、欠压、短路状态,延长电池使用寿命,避免电池因过放电而损坏。锂电池保护板是锂电池不可缺少的组成部分。锂电池保护板还有均衡保护作用,有耗能式和转能式两种方式。耗能式均衡是指把多串电池中电量或
    08-15 18:01
  • 提升充电锂电池倍率对电池性能影响有什么?
    我们都了解,锂离子电池随着充放电次数的新增,容量会越来越少,直接表现就是锂离子电池的性能越来越差。那么都有什么因素影响到锂离子电池的性能呢?影响锂离子电池容量的影响因素很多,使用温度、充放电电流、充放电截止电压等因素都会影响锂离子电池的衰降速度。造成锂离子电池容量衰降的机理可以分为三类:内阻和极化新
    08-15 18:00
  • 锂电池长时间存放电量不低于30% 隔月至少充放电一次
    想让电动自行车的电池使用寿命更长吗?北京市市场监管局近日公布"交通工具用蓄电池产品生产经营及消费安全指引"。指引提示,铅酸蓄电池如长时间存放时应充足不低于50%电量的电,且每隔一个月进行一次补充充电;锂电池如长时间存放时应保持电量在30%至50%区间内,且每隔一个月进行一次完整的充放电循环。近年来,
    08-15 17:39
  • 电池技术续航偏弱 无线充电能否缓解“低电量焦虑”?
    日前,在俄罗斯彼尔姆城,一个叫小P的机器人竟然自作主张“逃出”实验室。最终,因为电池耗光而停留在街道中间,一度造成小范围的交通堵塞。有关机器人来说,缺电会让其无法正常运行。而有关不少患上手机依赖症的人而言,“电池电量低”则会让心情变得焦躁烦闷。人们将这种现象统称为“低电量焦虑症”。为缓解这一“现代病
    08-15 17:38