充放电策略
科学、合理的充放电策略能够提高电池能量利用效率。目前综合性能最好的充电方法是电池管理系统和充电机协调配合串联充电,通过BMS对电池组的环境温度、单体电池的电压和电流、一致性和温升等状态监控,与充电机实现数据共享,实时改变输出电流,能够防止电池过充和优化充电。这种充电方式是目前的主流,可一定程度消除锂电池组充电时一致性差、充电效率低和无法满充等问题。
(5)电池热管理
电池组中各单体电池的产热量和散热量在空间上分布不均,会造成电池自身、电池组部分区域及所处环境的温度不一致,如不加以控制,电池组内部的温差会持续扩大,进而加快电池性能衰降。因此,需要对电池组进行热管理。
热管理系统通常要求结构紧凑,质量轻,易于包装,可靠,成本低,易于维护。它的功能有:使电池在最适宜的温度范围内运行;减小电池间、模组内和模组间的温度差。热管理分主动和被动两种方式。系统中使用导热介质可以分为三类,分别是空气、液体和相变材料。
目前,电池组热管理研究有局限性,比如电池热模型过于简化,电池单体常采用零维的生热模型,电池各部分生热率相同,缺少基于非均匀内热源对不同热管理系统的性能对比。对锂离子电池低温特性研究及低温热管理技术研究较少。
3 结束语
本文通过对电池成组不一致性成因分析,提出了部分改善一致性方法。电池成组不一致的原因主要是单体电池的初始差异和电池成组后的结构、使用工况及环境差异。为了缓解电池成组后带来的性能下降和寿命缩减等问题,可以优化电池的制造工艺,减少电池的初始差异;在电池成组前进行筛选,将不一致性较小的电池成组;在组合电池组系统时,充分考虑连接方式和结构对不一致性的影响;在使用过程中,进行合理的电池管理,有效的均衡以及热管理,减少因使用条件不同而造成的不一致。提升电池成组一致性技术中,BMS和热管理技术已较为成熟,SOC估计精度和均衡效果有待进一步提高。