电动汽车动力电池管理系统均衡路线的启示
电池管理系统(BMS)作为电动汽车电池系统的一个重要构成,对电池组的电压、温度、电流、SOC、SOH等各项参数起到整体的把控。这其中,由于电池组是由若干单体电芯组成的,BMS还扮
电池管理系统(BMS)作为电动汽车电池系统的一个重要构成,对电池组的电压、温度、电流、SOC、SOH等各项参数起到整体的把控。这其中,由于电池组是由若干单体电芯组成的,BMS还扮演着能量均衡的角色。
均衡的必要性
以目前的电池制造水平和工艺,电芯在生产过程中各个单体会存在细微的差别,也就是一致性问题。这种不一致性会使电芯的各项参数大相径庭。要想让它们组装在一起形成一个整体,则必须在作用过程中采用均衡的手段。好比木桶效应,弥补短板,才能最大程度提升性能。
另一方面,电芯在组成电池组装车使用过程中,也会由于自放电程度以及部位温度等原因导致单体不一致性的现象出现,单体电池的不一致性从而又影响电池组的充放电特性。
均衡技术路线之争
关于BMS技术路线的争论主要集中在被动均衡和主动均衡两个方面。
被动均衡顾名思义就是将单体电池中容量稍多的个体消耗掉,实现整体的均衡。主动均衡则是将单体能量稍高的能量通过储能环节转移到能量稍低的电池上去。实现的是一种主动分配的效果。
有观点认为被动均衡更适合当前动力电池发展现状,对电池的寿命影响较小;也有观点认为主动均衡对提升电动汽车整体的运营效果、驾驶体验有显著的帮助。
目前市场上采用被动均衡的BMS系统较多,一方面被动均衡出现早于主动均衡且技术较为成熟简单,使用广泛。而主动均衡结构则较为复杂,变压器方案的设计以及开关矩阵的设计无疑会使成本增加明显。
被动均衡的有点前面说过,结构简单成本低,但由于是采用电阻耗能,会产生热量,从而使整个系统的效率降低。
主动均衡因为其原理在于能量的传递分配,所以其能量利用率高,但其一般只能在相邻的两节单体电池之间转移能量,结构相对来说较为复杂,成本随之增高是其缺点所在。