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動(dòng)力電池的電量管理系統(tǒng)

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:513次  |  2019年03月01日  

今天咱們來(lái)了解一下電動(dòng)汽車動(dòng)力電池電量管理系統(tǒng)以及動(dòng)力電池荷電狀態(tài)(SOC)也叫做電池剩余電量。

一、電池荷電狀態(tài)(SOC)估算精度的影響因素

電池電量管理是電池管理的核心內(nèi)容之一,對(duì)于整個(gè)電池狀態(tài)的控制,電動(dòng)車輛續(xù)駛里程的預(yù)測(cè)和估計(jì)具有重要的意義。同時(shí),由于動(dòng)力電池荷電狀態(tài)(SOC)的非線性,并且受到多種因素的影響,導(dǎo)致電池電量估計(jì)和預(yù)測(cè)方法復(fù)雜,準(zhǔn)確估計(jì)SOC比較困難。

SOC估算精度的影響因素定性規(guī)律如下:

①充放電電流相對(duì)于額定充放電工況,動(dòng)力電池一般表現(xiàn)為大電流可充放電容量低于額定容量,小電流可充放電容量大于額定容量。

②溫度。不同溫度下電池組的容量存在著一定的變化,溫度段的選擇及校正因素直接影響到電池性能和可用電量。

③電池容量衰減。電池的容量在循環(huán)過(guò)程中會(huì)逐漸減少。因此,對(duì)電量的校正條件就需要不斷地改變,這也是影響模型精度的一個(gè)重要因素。

④自放電。電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生自放電現(xiàn)象,使其在放置時(shí),電量發(fā)生損失。自放電大小主要與環(huán)境溫度有關(guān),需要按實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。⑤一致性。電池組的建模和容量估算與單體電池有一定的區(qū)別,電池組的一致性差別對(duì)電量的估算有重要的影響。電池組的電量是按照總體電池的電壓來(lái)估算和校正的,如果電池差異較大,將導(dǎo)致估算的精度誤差很大。二、精確估計(jì)SOC的作用

SOC是防止動(dòng)力電池過(guò)充和過(guò)放的主要依據(jù),只有準(zhǔn)確估算電池組的SOC才能有效提高動(dòng)力電池組的利用效率,保證電池組的使用壽命。在電動(dòng)汽車中,準(zhǔn)確估算蓄電池SOC的作用包括以下4點(diǎn)。

①保護(hù)蓄電池對(duì)于蓄電池而言,過(guò)充電和過(guò)放電都可能對(duì)蓄電池造成永久性的損害,嚴(yán)重縮短電池的使用壽命。如果可以提供準(zhǔn)確的SOC值,整車控制策略可以將SOC控制在一定的范圍之內(nèi)(如20%~80%),起到防止對(duì)電池過(guò)充電或過(guò)放電的作用,從而保證電池的正常使用,延長(zhǎng)電池的使用壽命。

②提高整車性能在沒(méi)有提供準(zhǔn)確的SOC值的情況下,為了保證電池的安全使用,整車控制策略需要保守地使用電池,防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電的情況,這樣不能充分發(fā)揮電池的性能,因而降低了整車的性能。

③降低對(duì)動(dòng)力電池的要求在準(zhǔn)確估算SOC的前提下,電池的性能可以被充分使用。選用電池時(shí),針對(duì)電池性能設(shè)計(jì)的余量可以大大減小。例如,在準(zhǔn)確估算SOC的前提下,只需要使用容量為40A·h的動(dòng)力電池組。如果不能提供準(zhǔn)確的SOC值,為了保證整車的性能和可靠性,可能需要選擇60A·h甚至更高容量的動(dòng)力電池組。

④提高經(jīng)濟(jì)性選擇較低容量的動(dòng)力蓄電池組可以降低整車的制造成本。同時(shí),由于提高了系統(tǒng)的可靠性,后期的維護(hù)成本也大大降低。

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