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為何鋰離子電池組要平衡管理?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年10月08日  

鋰離子電池包通常由一個或多個鋰離子電池組并聯(lián)組成,每個鋰離子電池包由三到四個電池串聯(lián)組成。電壓、電源和醫(yī)療設(shè)備的組合可以滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。鋰離子電池群BMS平衡管理系統(tǒng)能有效地對鋰離子電池群進行監(jiān)測、保護、能量平衡和故障報警,從而提高整個動力鋰電池組的工作效率和使用壽命。


鋰離子電池均衡技術(shù)可以解決SOC和C/E失配問題,從而提高串聯(lián)鋰離子電池群的性能。矯正電池失配問題可以通過初始調(diào)整過程中的電池均衡來解決,然后只要在充電過程中進行均衡,而CE失配必須在充放電過程中得到平衡。雖然鋰離子電池制造商的缺陷率可能非常低,但仍有必要供應(yīng)進一步的質(zhì)量保證,以防止過短電池壽命的問題。


使用鋰離子電池組有利于鋰離子電池的安全,否則,部分單體鋰離子電池出現(xiàn)異?;蛭茨芗皶r控制,導(dǎo)致故障、火災(zāi)、爆炸等,將損壞整個鋰離子電池基團并導(dǎo)致失效。


目前,常用的鋰離子電池群均衡技術(shù)重要包括能耗被動均衡、充電均衡和轉(zhuǎn)移主動均衡,從開發(fā)難度、成本、均衡效率和功率利用率來看,無源均衡最容易開發(fā),成本最低,均衡電流很小,一般在100mA以內(nèi),均衡效率低,功率利用率為零;


均衡電流可達安培級,均衡效率高,能量利用率高;


轉(zhuǎn)移主動均衡具有較高的復(fù)雜度和較高的成本,最大均衡電流可達安培以上,平衡效率和功率利用率最高。


使用單塊鋰離子電池有何批評?


首先,輸出功率大大降低。在相同負載下,特別是動力負載下,動態(tài)性能急劇下降,滿功率運行時間明顯縮短。


二是運力大大降低。有效放電時間很短,很快就會提示放電結(jié)束,實際放電容量會嚴重縮水;充電時,會很快顯示出充滿,實際充電時間會大大縮短。


三是充放電時發(fā)熱嚴重。嚴重發(fā)熱的鋰離子電池重要集中在容量衰減嚴重的電池上,通過傳熱使周圍電池的溫度迅速上升,當熱量在短時間內(nèi)積累過多而不能得到有效控制時,極易造成熱失控,導(dǎo)致電池爆炸起火。


第四,續(xù)航的時間和里程大大減少。在情況下恒定負載下,續(xù)航時間和續(xù)航里程將在時間里的短時間內(nèi)大幅減少,這在表現(xiàn)電動汽車中最為明顯,相應(yīng)的充電容量也大大降低。


根據(jù)目前的電池管理技術(shù),只有電池均衡技術(shù)才能解決鋰離子電池組一致性問題。為了充分利用蓄電池容量,蓄電池均衡器必須同時支持放電均衡、充電均衡和靜態(tài)均衡,另外,由于不同容量電池的存在,在充放電結(jié)束時會有很高的電壓差,因此電池均衡器還必須具有寬范圍的均衡電流和高效的功率轉(zhuǎn)換效率,這樣既可以實現(xiàn)高效均衡,又可以降低容量利用過程中的能耗損失成本。


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