如何增加电池寿命?电池管理系统
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电池的衰减一般分为两类,一类是电池内部因化学物质的损失导致的不可逆衰减,也称作电池老化,而当气候温度变化或者电池电芯不一致时导致电池性能和续航里程下降,我们称之为可逆衰减,既然衰减“可逆”,就有办法延缓或恢复,其中气候温度变化可以通过恒温控制解决,“电芯不一致”的状况这时候就要有BMS(电池管理系统)来为电池电芯“妙手回春”,其中很重要的“治疗过程”就是“电池均衡”或称之为电池均衡修复。 新能源汽车的电池包通常由许多个电芯所组成,考察电芯有两个关键指标:一个是电芯容量,可以看做一个碗的容量,一个是电芯荷电状态(即俗称的剩余电量,简称SOC)可以看做碗里盛水的含量例如,50mL的碗里盛了25mL的水时此时的SOC就是50%,电池包下线出厂时所有电芯的容量和SOC基本一致,只有在这种状态下所有电芯才能同步充满和放空步调整齐,一致性好,一般存储或出厂的SOC保持在10~20%左右。 但随着使用年限和充电次数的增加,电池内部不可避免的出现变化每个电芯的容量或者SOC都会产生参差不齐的现象,根据木桶原理,一个平放的木桶它能装的水量是由最短板,决定的电池包的容量也是如此。 当电芯间的状态不一致时电池包就需要进入均衡状态,电池均衡技术主要分为两种,被动均衡与主动均衡 被动均衡又称为能量耗散式均衡,工作原理是在每节电芯上并联一个电阻,当某个电芯已经提前充满,而又需要继续给其它电芯充电时接上电阻,对其进行放电把多余的能量耗散掉。其优点是结构简单,布局成本低硬件实现简单,在电动汽车上广泛应用,缺点是多余的能量直接转化为热量散发能量使用效率低。 而主动均衡又称非能量耗散式均衡,其原理为将能量高的电芯内的能量转移到能量低的电芯中去,比如说这个碗里装不下东西时把部分东西贡献转移到没有填满的碗 主动均衡电路的优势在于能量损耗较小,但是其回路成本高,而且电容和电感的体积大会导致空间需求大。 不论是主动均衡还是被动均衡都是如何让每个碗都尽量的多装水,同时也可以将碗内的水都尽量放空是电池均衡策略设计的最终目标。
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