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电池组怎么做SOC调整?

电池组的SOC调整(conditioning)是指在电池包首次使用前对其进行一次性调整,该过程至少需要一个完整的电池包放电,然后再进行一次完整的充电。在此之后,只需通过在充电时执行一次并不严格的均衡程序就可消除因软短路引起的微小变化。

在初始调节过程中电池包的均衡电流最大。通常,18650锂离子电池的内部电阻约为100Ω。判断是否需要调整的简单方法是:

如果Cell1在完全充电后比Cell2和Cell3的容量高出15%,而Cell2和Cell3是匹配的,那么就需要进行调整。

在调整过程中将负载去掉,并且断开路径R1+T1对Cell1进行放电。此时电池为4.2V,流经42Ω均衡电阻的电流为100mA。晶体管的导通电阻通常不到1Ω,可忽略不计。电阻上的功耗为0.42W:

420V/0.100A=(R1+RT1)=42Q Pdissipation=lV=0.100Ax420V=0.42W如果在调整过程中使用2,000mAh的电池包,并进行3个小时的放电,则从Ce1上消耗掉300mAh,可修正15%的不均衡。如果使用大容量电池包,则所需的均衡电流和充/放电周期都随之增加。假设电池包为600mAh,均衡电流仍为100mA,电池包经过3个小时放电,可修正5%的不均衡。

下一步是为电池包充电,仍然将T1导通。此时Cell1的充电电流比其它电池少100mA。如果充电时间也是3小时,其它电池的充电量比Cell1多300mAh,实现10%的充/放电修正。

如果调整时间足够长,我们可以使用多个充/放电周期,这样可修正更多的SOC偏差,也可采用更低的均衡电流进行调节(降低功耗)。可以在充电的中间状态下对电池进行均衡处理,而不是完全放电,但这将减少总均衡时间。

电池组均衡注意事项

在放电和充电期间对电池进行均衡时应分别注意以下问题:

a.在放电过程中均衡电池

1.在放电过程中进行电池均衡将消耗掉没有利用到的功率。而在调节过程中对电池均衡时,这些功耗不会影响系统的工作时间,但如果在放电的同时系统处于工作状态,此时进行电池均衡将产生很多问题。

2.在放电期间进行电池均衡所花时间较长。由于放电速度与负载电阻阻值有关,在系统工作时进行均衡效率低。

3.如果在放电期间进行均衡同时希望均衡时间较短,则需要外接一个导通电阻较小的功率晶体管,此类晶体管十分普遍,如MOSFET或FET。

4.如果希望在放电期间快速均衡,就必须将低阻值电阻与功率晶体管串联以降低功率晶体管的功耗。如果没有这个限流电阻,晶体管会很快地消耗掉电池电能。在FET导通电阻为100Ω(此阻值较常见)、电池电压为4V时,晶体管将产生160W功耗,晶体管便会像保险丝一样迅速毁坏。

5.使用阻值低的电阻时需要一个大功率器件,将增加PCB的占用面积和成本。在上面的例子中,电阻的功耗为0.42W,为了尽量减少发热并降低电阻所承受的应力,应该使用功率为2W的电阻。

在理想情况下,电池均衡电流较小,可以采用低功率值电阻。此功耗也可通过在电池包内散热最多的地方配置多个电阻来解决。

b.在充电期间均衡电池

1.在充电期间测量电池电压并不准确,而且会引起过早的电池均衡。因此,必须周期性地停止充电以便测量电池电压。

2.充电器的电压转换和感应谐振会造成输出电压毛刺。这种情况会引起测量误差和电池均衡电流变化,从而影响电池均衡。

3.在充电期间进行均衡还需要一个导通电阻低的外部功率晶体管以实现电池均衡,这将产生在放电期间均衡相同的局限性。不过,在充电期间进行均衡通常是为了纠正软短路,因此所需均衡电流较小。

4.由于未均衡电池的阻值较低,因此无法将所有的充电电流进行分流,部分电流会经过未均衡电池,但比电池包中其它均衡电池的电流要低。因此,要求开始对电池均衡时的电压较低,以便有足够的时间在标准锂离子电池的安全范围内进行均衡。

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什么是电池均衡?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??BMS电池管理系统ccs认证的功能要求

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