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第十七届中国电动车辆学术年会 CEVS.17
电池管理系统均衡技术的研究
王兴华
(华晨汽车工程研究院电控工程室,沈阳110141)
摘要:针对动力锂电池组充放电均衡的控制是电池管理系统(BaRe巧ManagementSystem)的难点之
一。动力锂电池组均衡的目的是使串联电池组的各个单体电池的电量保持平衡,避免出现单节电池
电量过高、过低的情况。本文论述了电池管理系统(BaRe巧ManagementSyStem)为了使电池单体电
量保持平衡的各种均衡技术。
关键词:动力锂电池,均衡技术,电池管理系统,主动均衡
l引言
新能源汽车的研发已成为世界各大汽 国内外都出现了一些均衡充电技术。现在
车厂商的重大战略方向。随着我国节能与 电池均衡技术主要分为两大类:被动均衡
新能源汽车产业发展规划的发布,未来各 技术和主动均衡技术。
车厂都将对新能源汽车进行重点发展。电 2.1被动均衡技术
动车所使用的车载动力锂电池组多由锂电 在目前市场上所见的电池管理系统
池单体串接和并联后组成。虽然随着电池 中,被动均衡是最常见的方法。其基本工
技术的日益提高,电池之间的差异正在逐 作原理如图1所示。
渐减小,但是,现阶段仍难保证每节电池
参数性能完全一致。尤其是在工况条件下,
频繁地进行不规则的充放电,动力锂电池
组工作一段时间后电池之间的差异将扩
大,从而,使得动力锂电池组的使用效率
J。
降低,寿命减小【l
由于每节锂电池单体的性能参数在出
厂时的都不相同,并且在使用过程中存在
不同的内阻、不同的环境温度等,这些都
可能会导致锂电池单体充放电速率的不
同。当它们串联在一起组成电池组时,就 图1被动均衡技术示意图
Passive Schematic
有可能在充电时有部分电池提前充满电, Fig.1 Equalization
而放电时部分电池提前放完电的情况出 每节电池都通过一个MOSFET管(开
现。如果不进行均衡的话,就使得电池的 关)与一个功率电阻并联。同时电池单体
实际容量与标定容量有差别。在经过一段 的电压信息再经过差分测量,多路开关等
时间的使用后,将会有一小部分电池单体 电路被单片机或者专用芯片测得。被动均
的有效容量接近于零,导致失效。因此, 衡方式的优点是电路结构简单,成本较低。
为了提高整个动力锂电池组的寿命,电池 但是其缺点也很明显,它只能做充电均衡。
的均衡就变得尤为重要了。 同时,在充电均衡过程中,多余的能量是
作为热量释放掉的,使得整个系统的效率
2几种常见的均衡技术
低、功耗高。所以这种被动均衡模式已经
作为减小电池组内电池不一致性的有 不能代表动力锂电池均衡技术的主流发展
效方法,均衡充电技术得到了深入的发展, 方向了[2】。
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第十七届中国电动车辆学术年会 CEVS.17
2.2主动均衡技术 以实现大电流均衡,均衡电流一般都在lA
由于
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