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说一说关于BMS的均衡功能
发布时间:2021-09-14 00:14
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本文摘要:上文讲解了断线检测功能,这一次再说说道平衡功能,它也是BMS的主要功能之一。电芯平衡这个概念坚信大家都认识过,主要是因为目前的电芯一致性过于好,必须通过平衡去提高它,类似于世界上找将近两片完全相同的树叶一样,你也去找将近两个完全相同的电芯。所以说到底,平衡是为了解决问题电芯的缺点,是一种填补的手段,显然上是电池涉及技术(例如成组技术)要发展、突破;而不是总就让在平衡技术上面突破,就让怎么提高平衡电流、提升平衡效率。未来的电芯是不必须平衡的,甚至都不必须BMS,我也就失业了。

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上文讲解了断线检测功能,这一次再说说道平衡功能,它也是BMS的主要功能之一。电芯平衡这个概念坚信大家都认识过,主要是因为目前的电芯一致性过于好,必须通过平衡去提高它,类似于世界上找将近两片完全相同的树叶一样,你也去找将近两个完全相同的电芯。所以说到底,平衡是为了解决问题电芯的缺点,是一种填补的手段,显然上是电池涉及技术(例如成组技术)要发展、突破;而不是总就让在平衡技术上面突破,就让怎么提高平衡电流、提升平衡效率。未来的电芯是不必须平衡的,甚至都不必须BMS,我也就失业了。

那么电芯的不一致性展现出在哪些方面呢?主要还包括四点:SOC、内阻、自放电电流、容量。但是平衡无法几乎解决问题这4个差异点,平衡不能填补SOC的差异,偷偷地解决问题了自放电不完全一致的问题。但对于内阻和容量来说,平衡是无能为力的。

那么电芯的不完全一致是怎么导致的呢?主要是两个方面:一是电芯生产加工导致的不一致性,二是电芯用于环境导致的不一致性。生产的不完全一致原因源于加工的工艺、材料等因素,我这样说道一起比较简单,实际里面的事情很简单;环境的不一致性就更容易解读了,由于每一个电芯在PACK中的方位有所不同,所以环境一定会有差异,比如温度就不会有微小的有所不同,长年积累后,导致电芯的不完全一致。前面托了,平衡是用来避免电芯的SOC差异,理想状态下,它时刻维持每一个电芯的SOC完全相同,让所有电芯实时抵达充放电的上下电压限值,让电池组可利用的容量逆大。

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SOC差异有两种场景,一是电芯容量完全相同,而SOC有所不同;二是电芯的容量有所不同,SOC也有所不同。右图是场景一,电芯的容量完全相同,SOC有所不同;其中SOC大于的电芯年所抵达静电上限(假设25%SOC是上限),SOC仅次于的电芯年所抵达电池下限;在平衡的起到下,所有电芯维持完全相同的SOC展开充放电。

平衡对于有所不同容量的电芯(场景二),情况困难一些,如下图,电芯的容量有所不同,SOC也有所不同;这样容量最多的电芯年所充满著电,也年所放完电;在平衡的起到下,所有的电芯维持完全相同的SOC展开充放电。所以平衡对于目前的电芯来讲,是一个很最重要的功能。平衡功能的构建方案分成两种,主动平衡和被动平衡;被动平衡就是用电阻静电,主动平衡就是让电荷在电芯之间流动,只不过关于这两种的称谓也有一些争议,不做到进行;其中被动平衡在现实中应用于的较为多,而主动的较多。对于被动平衡来讲,BMS的平衡电流大小该怎么要求呢?不负责任地谈,当然是越大就越好了,不过考虑到成本、风扇、空间等,必须做到一个折衷。

自由选择平衡电流之前要搞清楚导致SOC的差异是归属于场景一还是场景二,目前很多情况更加相似场景一:电芯开始时容量、SOC完全是完全一致的,但随着用于,特别是在是电芯的自放电差异,造成每个电芯的SOC渐渐有所不同,所以平衡的能力最起码要能避免自放电差异带给的影响。据此,下面是平衡电流的计算公式,公式很非常简单。

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图片源于liionbms如果所有电芯的自放电完全一致,那么也不必须平衡;但如果不完全一致,自放电电流有差异时,就不会导致SOC差异,平衡就是要填补这个自放电电流差异。另外,由于每天的平均值平衡时间是受限的,而自放电是每天持续的,所以时间因素也要考虑到进去。右图是按照每天有所不同的平衡时间,画出的关于平衡电流与自放电电流差值的一个图。

所以如果告诉了电芯的自放电亲率,就可以计算出来出有一个必须的平衡电流,不过这个计算结果是一个下限值,实际的平衡能力一定要小于这个值。总结:本文把牵涉到到平衡的前因后果粗略讲解了一下,后面提及了被动平衡电流的计算出来,只不过这个还是较为理想、粗略的值,实际情况更加简单,但它最起码有理有据;一般来说看到的BMS上面被动平衡电流在100mA左右,至于它的出处很多是根据历史经验的,有点说不清楚。

下一篇打算融合AFE,讨论一下平衡牵涉到到的电路部分。以上所有,仅供参考。


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