电动汽车电池均衡控制设计
A. 动力电池的为什么要均衡管理
动力电池的直接作用是为电动汽车提供动力来源的电源,很多电动汽车的动力电池采用三元锂电池,这种电池以钴酸锂锰酸锂或镍酸锂等化合物为正极,以可嵌入锂离子的碳材料为负极使用有机电解质。
动力电池主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。 多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。
动力电池特点 :高能量和高功率; 高能量密度; 高倍率部分荷电状态下(HRPSOC)的循环使用; 工作温度范围宽(一30 ~65℃); 使用寿命长,要求5—10 年; 安全可靠。
动力电池安装位置 :动力电池总成安装在车体下部,动力电池的组成部件包括各模组总成、CSC采集系统、电池控制单元(BMU)、电池高压分配单元(BBOX)、维修开关等部件。
B. 动力汽车的动力电池均衡控制有何意义
电池组中,随着使用每个电池单体容量会产生差异性,容量大的总会浅充浅放,容量小的总会过充过放,造成容量大的衰减慢,寿命长,容量小的衰减快,寿命短,最终导致电池组寿命缩短,均衡的目的就是减少这种差异性,尽量保持电池的一致性,
C. 电动车电池间电压不均衡的问题如何解决
电动车电池间电压不均衡必须换整组电瓶,或者调换电瓶使电池间电压均衡。不然不更换整组电瓶或使电压均衡就会造成电动车电瓶加速损坏,并扩大损坏范围。调换电瓶后也必须经常测量一下。
D. 电动汽车的电池能量管理系统一般有哪些功能
电动汽车电池管理系统(BMS)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带,其主要功能包括:电池物理参数实时监测;电池状态估计;在线诊断与预警;充、放电与预充控制;均衡管理和热管理等。
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E. 什么是均衡充电
所谓均衡充电,就是均衡电池特性的充电,是指在电池的使用过程中,因为电池的个体差异、温度差异等原因造成电池端电压不平衡,为了避免这种不平衡趋势的恶化,需要提高电池组的充电电压,对电池进行活化充电。
首先,均衡充电的概念是在老式铅酸电池使用中提出的目前大的多数的阀控式电池都明确提出“电压均衡、化成彻底”。而“电池内不形成酸层,无需进行均衡充电”。对于2.4V单体电池的充电电压的定义是加速充电,即“FAST CHARGE”,而非“EQUATION”。
其次,均衡充电会对阀控式电池造成损害。均衡充电电压对于大多数电池来说,都是较高的浮充电压。此时,大多数正常电池都处于过充电状态。不能复合的气体在电池内部形成一定的压力,压力超过安全控制阀阀值时,阀门打开,气体从控制阀中排出。
在以前的电池维护中,伴随着均衡充电的过程是进行电池比重的调整,也就是说采用添加蒸馏水的办法补充水量,以保持电池的均衡性。但在免维护电池中,在现有的维护制度下是不加水的,这样一来,将不可避免造成电池的失水、电池干枯。
均衡充电的方法有以下两种可供选择:
(1)将充电电压调到2.33V/单体(25℃),充电30h;
(2)将充电电压调到2.35V/单体(25℃),充电20h。
以上两种方法,若无特殊理由,应优先选择第一种方法。在上面的方法中,25℃这个环境温度参数非常重要,电池使用寿命与它有很大关系,在使用维护中要严格遵守。理论上,蓄电池的使用环境温度为-40℃~50℃,最佳使用温度为15℃~25℃,因此,具体充电时间应尽量安排在春秋季节,这时天气较凉爽,对阀控式密封铅酸蓄电池均衡充电有利。有条件的单位可以为阀控式密封铅酸蓄电池安装空调,以便使室内温度保持在25℃,这样就不用考虑季节变化的因素了。当环境温度高于25℃时,充电电压应相应降低;当环境温度低于25℃时,充电电压应提高。降低或提高的幅度为每变化1℃,增减0.003V/单体。一般是温度每变化5℃,将充电电压调整一次。当均衡充电时,电池温度应略有升高,可升到40℃左右。在其它条件下的温度升高或异常变化均为不正常现象,应立即查明原因并进行处理。
除了对均衡充电电压要严格把握外,对浮充电压也应合理选择。因为浮充电压是蓄电池长期使用的充电电压,是影响电池寿命至关重要的因素。一般情况下,全浮充电压定为2.23~2.25V/单体(25℃)比较合适。如果不按此浮充范围工作,而是采用2.35V/单体(25℃),则连续充电4个月就会出现热失控;或者采用2.30V/单体(25℃),连续充电6~8个月就会出现热失控;要是采用2.28V/单体(25℃),则连续12~18个月就会出现严重的容量下降,进而导致热失控。热失控的直接后果是蓄电池的外壳鼓包、漏气,电池失去放电功能,最后只有报废。再从阀控式密封铅酸蓄电池的水的分解速度来说,充电电压越低越好,但从保证阀控式密封铅酸蓄电池的容量来说,充电电压又不能太低,因此,在全浮充状态下,阀控式密封铅酸蓄电池的浮充电压的最佳选择是2.23V/单体(25℃)。
F. 电池系统如何设计
分布式结构的管理系统,本分布系统是以CPU80C552为公用模块平台来设计的,由于CPU存储空间及运算的有限性,必须采用多CPU来分别实现管理系统所需的各种功能。完成的基本系统由四个模块并行组成:数据采集、均衡充电、电量估计及通讯显示;各个模块分别实现其功能,通过CAN总线进行数据通讯,能够实现单电池电压、总电压、充放电电流、温度的采集和测量,电量估算。同时,系统还具有很强的扩展性,可以进行具体的电池诊断和电池安全性能保护等功能的研究和开发。在锂电池的管理系统中,108只电池采用9块测量主板,再加上4块基本板,共计13块板。
G. 纯电动汽车动力电池管理系统均衡方式有哪几种,分别的优缺点是什么
基本有三种
1. 消耗电阻法
2.转移电能型变压器方式
3.转移电能型电容方式
电路图如下
H. 电动汽车电池管理系统是什么有什么作用
BMS电池管理系统,主要是启到保护电池的作用,对电池的充放电进管理。
车用钠硫电池暂时只有试验品。
1、燃料电池也有许多的分类,用在车上的有氢燃料电池、高温燃料电池、直接甲醇燃料电池、甲醇重整制氢燃料电池、金属燃料电池等等。
2、目前氢燃料电池是乘用车领域的主流,代表厂商有丰田、现代,最大的特点的可以达到全生命周期无污染(从原材料制造开始到最后回收)。