动力电池的为什么要均衡管理?
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发布时间：2022-05-02 09:05
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时间：2023-10-15 02:31
目前大力发展的新能源汽车主要分为三类：混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle,HEV）、燃料电池汽车（Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV）和纯电动汽车（Electric Vehicle, EV）。这三种类型的电动汽车以其自身不同的构造和工作原理，形成各自不同的特点，同时也处于不同的发展阶段。纯电动汽车以车载动力蓄电池组（如锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池和镍镉电池等）作为其唯一的能量来源，并搭载大功率电机以驱动汽车行驶，因此，与传统内燃机汽车最大不同之处也就是纯电动汽车独有的电力驱动及控制系统。纯电动汽车和混合动力电动车相比，噪音低、无污染、零排放，底盘结构更简单；和燃料电池汽车相比，各方面技术相对更成熟，具有更高的可靠性和安全性。因此，纯电动汽车目前已经受到世界各国*和车企的高度重视，不少企业已经实现了批量生产并在某些地区开始示范运营。
在纯电动汽车中，动力电池组作为核心部件之一，在整车制造成本中占有极高的比重，其性能的优劣也直接影响着整车的驾驶性能与安全。早期的纯电动汽车所使用的动力电池大多为铅酸蓄电池，这种电池由于能量密度小，续航里程短，使用寿命也比较短，所以逐渐被优势突出的锂离子电池等产品取代。锂离子电池凭借其充放电效率高、能量密度大和续航能力强等优点，已受到了国内外众多电动汽车厂商的关注及使用。
尽管锂电池比其他种类的电池有更多的优点，但同样会受到电芯材料和目前制作工艺等因素的*，导致单节锂电池之间往往存在者内阻、容量、电压等差异，所以在实际应用中，电池组内部各单体电池容易出现散热不均或过度充放电等现象 。 时间一长，这些处于不良工作状态下的电池就很可能提前损坏，电池组的整体寿命也就大大缩短。不仅如此，电池处于严重过充电状态下还存在爆炸的危险，造成电池组损坏的同时还对使用者的人生安全造成威胁。因此，必须为电动汽车上的动力电池组配备一套具有针对性的电池管理系统（Battery Management System, BMS），从而对电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报，进而提高整个动力电池组的工作效率和使用寿命。
电池管理系统作为纯电动汽车动力电池组的监控管理中心，必须对电池组的温度、电压和充放电电流等相关参数进行实时动态的监测，必要时能主动采取紧急措施保护各单体电池，防止电池组出现过充、过放、温度过高以及短路等危险。此外，该系统还必须在电池组的整个使用周期内对电池的SOC进行准确估算，并以合适的方式将剩余电量、续驶里程和故障异常等关键信息及时反馈给驾驶员，同时以一种合适的方式完成系统与整车ECU或上位机之间的数据交换功能。
但是，这些都是BMS在最佳设计和理想情况下才能实现的功能和表现出来的性能，就目前从各类与动力电池相关的电动汽车事故或实际应用到汽车上的相关BMS产品的整体性能表现可知，目前被广泛应用的电池管理系统功能还不够完善，技术不够成熟，使用范围局限，通用性不强。具体可总结为以下五个方面：
①电池管理系统在长期使用情况下对动力电池组相关参数的采集精度不够准确。
②电池管理系统还不能完全实现动力电池组在整个生命周期内的SOC值的精确估算。
③关于电池组内部各单体电池间的能量均衡的控制效果还需进一步提升。
④电池管理系统对自身和电池组的故障自诊断和自维护功能还不够完善。
⑤目前出现的电池管理系统产品一般都具有针对性，使用范围局限，移植性和通用性还不够强。
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时间：2023-10-15 02:31
锂电池生产厂家解析锂电池组为什么要均衡管理？
锂电池包通常由一个或几个锂电池组并联，每个锂电池组由3到4个电池串联构成。这种组合方式能同时满足笔记本电脑、医疗设备、测试仪器及工业应用所需的电压和功率要求。锂电池组BMS均衡管理系统能有效地对锂电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报，进而提高整个动力电池组的工作效率和使用寿命。
采用锂电池均衡处理技术可解决SOC和C/E失配问题，从而改进串联锂电池组的性能。通过在初始调节过程中对电池进行均衡处理可以矫正电池失配问题，此后只需在充电过程中进行均衡即可，而CE失配则必须在充、放电过程都进行均衡。尽管对于锂电池生产厂家而言其产品缺陷率可能很低，但为了避免出现电池使用寿命过短的问题，我们仍然有必要提供进一步的质量保证。
使用锂电池组时尽量保持均衡，对锂电池的安全是有好处的，否则众多单体锂电池中有个别出现异常或失效不及时控制，引起失效、着火、爆炸等，会对整个锂电池组造成破坏，导致故障。
目前，常见的锂电池组均衡技术主要有耗能式被动均衡、充电均衡、转移式主动均衡三类，在开发难度、成本、均衡效率、电能利用率等方面，被动均衡最容易开发、成本最低，均衡电流很小，通常在100毫安以内，均衡效率低，电能利用率为零；
充电均衡相对复杂，成本提高不少，均衡电流可以达到安培级别，均衡效率和电能利用率较高；
转移式主动均衡复杂程度更高，成本相对最高，最大均衡电流可以达到几安培以上，均衡效率和电能利用率最高。
单块锂电池使用中的诟病有哪些？
一是输出功率大幅度下降。同样的负载，特别是动力负载，动力性能快速下降，满功率运行时间明显缩短。
二是容量大幅度降低。有效放电时间很短，很快就提示放电结束，实际放电容量严重缩水；充电时很快就显示充满电，实际充电时间大幅度缩水。
三是充放电期间发热严重。发热严重的锂电池主要集中在容量衰减严重的电池上，并通过热传递使周围电池的温度快速上升，当热量在短时间内积累过多无法得到有效控制时，就极易发生热失控，并引发电池爆炸和火灾事故。
四是续航时间和里程大幅度缩水。在负荷不变的情况下，很短的时间里就出现续航时间和续航里程大幅度缩水，这一点在电动汽车上的表现最为明显，与之对应的是充电容量也大幅度缩水。
就目前的电池管理技术，能够解决锂电池组一致性问题的技术只有电池均衡技术。而要实现电池容量的充分利用，则必须要求电池均衡器同时支持放电均衡、充电均衡和静态均衡，此外，由于不同容量电池的存在，充放电末期存在较高的电压差，因此，电池均衡器还必须具有宽幅的均衡电流和高效的电能转换效率，既能实现高效均衡又能减少在充分利用容量期间的损失。
总结：锂电池组是由很多个单体电池串联而成的，由于单体电池性能很难做到一致，大规模成组应用后电池离散性会严重影响电池的循环使用寿命，有效的均衡管理可以提高电池的循环使用寿命。
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时间：2023-10-15 02:32
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时间：2023-10-15 02:32
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时间：2023-10-15 02:33
