五、電池的均衡管理
    為什么需要電池均衡呢？首先一個(gè)串聯(lián)的電池包，不管你怎么去篩選，總是會(huì)出現(xiàn)不均衡（電壓差別、容量差別、內(nèi)阻差別、充電和放電速度差別）現(xiàn)象。這樣在實(shí)際使用過(guò)程中，每個(gè)單體電池的輸出電量是不一樣的。這里需要增加一個(gè)衡量電路，以提高電池包儲(chǔ)電空間的利用率。在電池充放電時(shí)，出現(xiàn)的不均衡現(xiàn)象如圖6所示。

    電池不僅有過(guò)度放電和過(guò)度充電的限制，而且在不同溫度和不同SOC下，最大的輸入和輸出的功率也存在限制。單個(gè)單體電池的限制，會(huì)影響到整個(gè)電池，但單個(gè)單體電池超限，并不代表整個(gè)電池組不安全，而是那個(gè)超限的單體電池會(huì)損壞。當(dāng)然，串聯(lián)在一起的電池包也遵循馬太效應(yīng)，由于其負(fù)荷是一致的，越弱（自放電大、容量低、發(fā)熱大）的那個(gè)電池永遠(yuǎn)承受著越大的壓力，那么在一個(gè)電池包內(nèi)，這個(gè)電池也就老化的越快。實(shí)驗(yàn)證明，電池的最大放電功率和其工作溫度及SOC狀態(tài)是呈函數(shù)關(guān)系的，如圖7所示。

    影響電池不均衡的因素有哪些呢？如圖8所示，這里的十三個(gè)影響因素被分為了五組。

    1．電池包內(nèi)各個(gè)單體電池之間的個(gè)體差異性（從出廠就具有的）。
①單體電池容量差異；
②單體電池內(nèi)阻差異；
③單體電池自放電差異。
以上這三個(gè)因素，主要是由于單體在制造過(guò)程中的差異導(dǎo)致的。越好的制造商，能夠制造出差異越小、均衡越好的電池。
④不同的工作電流導(dǎo)致的不均衡的概率分布，如圖9所示。不同的電壓、電流采集方案會(huì)不同程度加劇電池的不均衡，如圖10所示。



⑤休眠時(shí)候電流差異：這個(gè)時(shí)候的電路差異，主要是集中在單體電池的輸入端和均衡通路里，如圖11所示。

    2．電池包內(nèi)隨著時(shí)間變化（電池包的老化）會(huì)出現(xiàn)以下情況。
①單體電池容量差異；
②單體電池內(nèi)阻差異；
③單體電池自放電差異。
以上這3個(gè)差異，都會(huì)導(dǎo)致電池組整體的儲(chǔ)電能力還和工作能力嚴(yán)重下降。
    3．客戶在使用電動(dòng)車(chē)時(shí)，應(yīng)注意以下兩個(gè)方面。
 ①充電時(shí)間；
②放電時(shí)間。
由于均衡的時(shí)間一般相對(duì)較長(zhǎng)，放在什么時(shí)候做均衡比較好呢？一般對(duì)于插電式的NEV（電動(dòng)車(chē)、新能源車(chē)型）來(lái)說(shuō)，有3種狀態(tài)：Park（停車(chē)狀態(tài)）、Charging（充電狀態(tài)）和Discharge（放電狀態(tài)），這個(gè)時(shí)間決定了均衡的目標(biāo)時(shí)間。
    4．外部環(huán)境影響，包括以下方面。
①不同溫度下的自放電；
②不同SOC（剩余電量）下的自放電。
    5.系統(tǒng)間的相互影響
BMS電池管理系統(tǒng)的技術(shù)路線和工作狀況會(huì)造成新的不均衡，比如電池管理系統(tǒng)的取電方法，電池采集線的布局形式，這些因素和BMS的工作狀態(tài)有關(guān)系。
采用什么樣的電池均衡方法，取決于硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和軟件的均衡算法兩部分。
不同均衡方法的比較，如圖12所示。均衡系統(tǒng)的目的是在比較良好的電池質(zhì)量條件下，保證電池系統(tǒng)在苛刻的條件下長(zhǎng)壽命運(yùn)行。

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