2. 如果电池的容量不同,当 SOC 相同时也认为它们是均衡的。但 SOC 只是一个相对值,
每个电池容量的绝对值是不同的。为了使容量不同的电池的
SOC 相同,每次对串联电池进
行充放电时都必须使用差分电流。正常充放电的时间比初次充放电更短,并需要更大的电
流。
当电池包中的电池不均衡时,它的可用容量将减少,串联电池包中容量最低的电池将决定
电池包的总容量。在不均衡电池包中,一个或几个电池会在其它电池尚需充电时便已达到
最大容量。而在放电时,未完全充电的电池又会比其它电池先放完电,使电池包因电压不
足而提前停止供电。
通常,电池之间容量的差异低于
3%。如果串联锂电池包的某个电池不合标准,或者在封
装前放置过久,在充满电后电压差可达
150mV,从而使电池包的总容量下降 13-18%。
SOC 均衡处理
如果电池包中所有电池的容量相同,我们便采用
SOC 均衡处理。当所有电池的 SOC 值相
同时我们认为电池是均衡的。
单个电池的充电状态定义为:
SOC=C/CTOTAL%
单个电池的容量定义为:
C=(i×t)mAh
为了确定某个电池的容量,我们将该电池完全放电然后再充电,并在充电过程中的不同时
间进行电流测量,直到达到
4.20V 的开路电压。最佳性能电池在该状态下的 SOC 为
100%,SOC 为 50%的 OCV 电压通常称为 VMID,其典型值为 3.67V。
为了给容量不同的电池充电使它们达到同样的
SOC,要求一些电池的充/放电量必须比其
它电池多,这必须使用差分电流。我们将这个过程称之为容量
/能量最大化。
容量
/能量最大化
容量
/能量最大化是指将电池包中所有串联电池设置为相同的 SOC,即使它们的容量不同。
在所有时间内管理
SOC
,使电池包的输出能量达到最大。为了使输出 能量最大化,所有
的电池都必须充满电。即,所有电池的
SOC 必须为 100%。如果电池的容量不同,一些
电池的充
/
放电就会比其它电池更多。例如,假设一个 电池包有三个串联电池,
C1>
C2=C3。均衡这个电池包的唯一方法是给容量较高的电池(C1)施加一个差分充电电流。
在电池包放电时也必须如此,否则当容量最小的电池达到关断电压时,整个电池包便会停
止放电,而此时其它电池仍有剩余容量,这样使总容量降低。长此以往,容量最小的电池
便会比其它电池性能衰退更快,经过多个充
/放电周期后将加速容量损耗。