yulzhu

对于电池被动均衡的计算1

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在家,由于没带电脑和文献,就将就一些把一些分析的过程勾勒一下,然后根据后续的实际电池模型,特性和其他数据进行运算。很感欣慰啊,终于慢慢摸到了电池管理的边了,详细后面讨论SOC计算,更热闹了。

   这里以Nissan的Leaf为例吧:

   80 kW的电机,24KWh的电池。分为48个module,每个module里面是4个cell,应该是2并2串联,由于这个比较奇怪,因此我们以96个小 的block来进行被动均衡,每个3.7V&67Ah,总电压为355V。续航里程160公里,以巡航速度60Km/h为例。假定nissan开 启的保护窗口为20%~90%,以70%为例。

   通过请教同事,一般电池不允许以3C以上放电。巡航的时候可开为160Km/60(km/h)=2.6取2.5小时,此时使用功率为9.6KW,以10KW记,此时的电流为28A。充电功率以2KW记,充电电流为5.63A。

   接下来设定一些参数,可讨论(希望xd们不惜赐教)

1.初始的容量偏差为±1%,极端的话为±3%

 

2.好的电池和差的电池差很多,这个数据很难定义,看到很多图定义cycle Life

比如


在这里需要分两部分:

a.正常电池的衰减特性,按照上面的几张图,线性化还是可以考虑的。

b.所有电池的衰减分布,一般认为有基本偏差和极端值,这里使用正态分布吧。

3.SOC的测量误差为±2%,极端的话为±6%

4.假定电压随SOC(DOD)的曲线以标准曲线为准,将之三段线性化,可能需要二次函数拟合效果较好。


     计算过程注意点:

  A.充电过程

假定开启平衡点为SOC=90%

计算目标

1.初始时候的最坏情况可充容量

2.根据cycle的变化不均衡的可充容量

3.计算均衡电流(一般认为定电阻的情况)的效果(随cycle曲线)

4.计算电阻的发热情况,实际一定的散热条件下,热量可行的电阻和电流

5.得到被动均衡的优化区间 

    以上的分析过程是按照我以前设计汽车电子模块的一些经验而来,事实上我也找不到评估和设计的算法。xdjm们一起挑挑毛病吧。

PS:手上没有数据和模型,这篇文章主要作为设定。明天早上用excel先算一下,后面用mathcad进行细化分析(极值分析和蒙特卡洛分析)。希望各位xd不惜赐教,特别是做cell有数据滴。