如何對混合動(dòng)力汽車(chē)高壓電池組進(jìn)行充電控制?(一)
鋰離子電池的性能取決于電池溫度和使用期限、電池充電和放電速率以及充電狀態(tài)(SOC)。這些因素并不是獨立的。例如:鋰離子電池在放電時(shí)將產(chǎn)生熱量,從而增加放電電流。這有可能形成熱失控狀態(tài),并導致災難性故障的發(fā)生。此外,把鋰離子電池充電至100% SOC或放電至0% SOC將迅速降低其容量。因此,必須將鋰離子電池的操作限制在某個(gè)SOC范圍內,比如20%至80%,此時(shí)的可用容量?jì)H為規定容量的60%。不僅如此,鋰離子電池還具有平坦的放電曲線(xiàn)(圖1),其中1%的SOC變化可能僅表現為數毫伏的電壓差異。為充分利用電池的可用電壓范圍,電池系統必須非常準確地監視電池電壓(它直接對應于SOC)。
除了鋰離子電池的敏感特性之外,把電池組合在一起的方法也是一個(gè)重要的考慮因素。如欲從一個(gè)電氣系統(比如用于給車(chē)輛加速所需的電氣系統)來(lái)提供有效的功率,則需高達數百伏的電壓。舉例來(lái)說(shuō),在1V電壓條件下輸送1kW功率需要1,000A電流,而在100V電壓條件下輸送1kW功率則僅需10A電流。系統布線(xiàn)和互連線(xiàn)中的固有電阻將轉換成IR損耗,因此設計師需采用切實(shí)可行的最高電壓/最低電流。
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