如何對混合動力汽車高壓電池組進行充電控制?(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SOC范圍內(nèi),比如20%至80%,此時的可用容量僅為規(guī)定容量的60%。不僅如此,鋰離子電池還具有平坦的放電曲線(圖1),其中1%的SOC變化可能僅表現(xiàn)為數(shù)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(tǒng)必須非常準確地監(jiān)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重要的考慮因素。如欲從一個電氣系統(tǒng)(比如用于給車輛加速所需的電氣系統(tǒng))來提供有效的功率,則需高達數(shù)百伏的電壓。舉例來說,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(tǒng)布線和互連線中的固有電阻將轉(zhuǎn)換成IR損耗,因此設計師需采用切實可行的最高電壓/最低電流。
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