很多人在購(gòu)買電動(dòng)汽車的時(shí)候,考慮比較多的都是其電池的使用壽命問題,按照目前的電池技術(shù)水平,一輛電動(dòng)汽車的電池使用壽命應(yīng)該是在十年左右。而做好電池的均衡和保養(yǎng),可以延長(zhǎng)電池的使用壽命。在電池組中,電池之間的電性能差異會(huì)導(dǎo)致一些電池充放電過程中的不均衡現(xiàn)象。為了保持電池組的性能和壽命,需要進(jìn)行電池均衡。以下是一些常見的電池均衡的方法及過程:
平衡電池需要幾個(gè)小時(shí),這取決于電池的使用狀態(tài)。一般快的話1-2個(gè)小時(shí),慢的話幾十個(gè)小時(shí)。
所謂電池均衡,實(shí)際上是指電池組中不同的電池使用不同的電流,電池在使用過程中可以均衡,可以滿足電池的激活和充電要求,使電池容量最大化,從而保證每個(gè)電池單元的能量可用性。
簡(jiǎn)單理解,我們都知道新能源汽車的動(dòng)力電池組是由多個(gè)小電池組成的。在電池長(zhǎng)時(shí)間使用后,一些小電池可能會(huì)出現(xiàn)性能下降,從而導(dǎo)致個(gè)別小電池的電壓偏差。電池均衡就是把這些小電池分開充電,讓它們的電壓和整個(gè)電池組達(dá)到平衡,讓汽車恢復(fù)到最佳續(xù)航。
這是電池平衡的兩種方法。在電池加工過程中,由于工藝、材料、自身極板活性物質(zhì)脫落等因素的影響,每個(gè)電池的電壓會(huì)逐漸變得不一樣,長(zhǎng)此以往會(huì)影響電池壽命。因此,為了提高電池組的使用壽命,提高電池組的有效容量,必須對(duì)電池進(jìn)行均衡。
電池均衡的方法和過程
目前電池均衡主要有兩種方法:主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡。讓我們分別看看這兩種電池平衡的過程。
1. 被動(dòng)均衡:被動(dòng)均衡是比較簡(jiǎn)單的均衡方法,適用于電池組的壓差較小的情況。在充電過程中,電池組中電壓較高的電池會(huì)進(jìn)入過充狀態(tài),而電壓較低的電池則處于充電不足狀態(tài)。通過在充電過程中對(duì)電池組進(jìn)行充電,會(huì)使電壓較低的電池獲得更多的充電,從而達(dá)到均衡的效果。
被動(dòng)均衡實(shí)際上是給電池增加一個(gè)阻性負(fù)載。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到某個(gè)電池電壓過高時(shí),會(huì)開啟負(fù)載電阻,讓電池對(duì)電阻放電,消耗電池能量,最終使所有電池達(dá)到相同的方法。
被動(dòng)均衡成本低,連接方便,只要在電池上接一個(gè)電阻即可,但這樣也會(huì)導(dǎo)致能量浪費(fèi),電阻放電產(chǎn)生的熱量也會(huì)影響電池的使用壽命。
2. 主動(dòng)均衡:主動(dòng)均衡是通過外部裝置對(duì)電池組中的電池進(jìn)行充放電,以實(shí)現(xiàn)均衡。常見的主動(dòng)均衡裝置有均衡電阻、均衡電路和均衡控制器。均衡電阻通過在電池組中串聯(lián)電阻進(jìn)行均衡,均衡電路則通過控制電池之間的放電電流來實(shí)現(xiàn)均衡,均衡控制器則是根據(jù)電池組中每個(gè)電池的電壓情況,通過控制放電電流和充電電流的方式實(shí)現(xiàn)均衡。
主動(dòng)平衡是在被動(dòng)平衡的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種形式,即通過能量轉(zhuǎn)換將電池組中電壓高的電池轉(zhuǎn)移到功率低的電池上,也可以避免被動(dòng)平衡帶來的能量損失。
然而,主動(dòng)均衡的電路相對(duì)復(fù)雜。要準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)這種能量轉(zhuǎn)移并不是一件簡(jiǎn)單的事情,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移超過的現(xiàn)象,也會(huì)影響電池的使用壽命。
3. 動(dòng)態(tài)均衡:動(dòng)態(tài)均衡是一種較為高級(jí)的均衡方法,通過根據(jù)電池組中每個(gè)電池的電壓情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)均衡。動(dòng)態(tài)均衡可以根據(jù)每個(gè)電池的充放電狀態(tài)來調(diào)整均衡的周期和強(qiáng)度,從而更加精確地實(shí)現(xiàn)均衡。
4. 智能均衡:智能均衡是一種基于人工智能技術(shù)的均衡方法,通過對(duì)電池組中每個(gè)電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析,結(jié)合電池的歷史數(shù)據(jù)和環(huán)境因素,智能調(diào)整均衡策略和參數(shù),從而更大限度地實(shí)現(xiàn)電池組的均衡效果。
電池均衡方法及過程的選擇取決于電池組的類型、使用需求和預(yù)算限制。在實(shí)際應(yīng)用中,可以結(jié)合電池的性能特點(diǎn)和均衡的效果進(jìn)行選擇,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和調(diào)整。