文档介绍：电动汽车用锂离子电池组充电方法
汽车工程
2008年(第30卷)第9期
AutomotiveEngineering
2008()
2008177
文锋,姜久春,张维戈,郭慧萍
(北京交通大学电气工程学院,北京100044)
[摘要]提出了电池管理系统和充电机协调配合的一种新型充电模式,由电池管理系统根据电池的当前状态
计算电池组的最大允许充电电流,并将该数据实时地传送到充电机,控制充电机改变充电策略和输出电流,实现优化充电。分析了影响电池充电电流的因素及其最大允许充电电流的计算方法。
关键词:电动汽车;电池组;电池管理系统;优化充电
ChargingMethodforLi—ionBatteryPackinElectricVehicles
WenFeng,JiangJiuchun,Zhangweige&GuoHuiping&hodofElectricalEngineering,&耖垤JiaotongUniversity,JBe咖睹100044
[Abstract]
er
biningandcoordinatingbatterymanagementsystemandbatterycharg—
,ord—
ingtothecurrentstateofbatteriesandthensendsittochargerrealtimetocontrolthechargingstrategyandoutput
current
ofcharger,
currentandthecalculation
methodofallowedmaximumchargingcurrentarealsoanalyzed.
Keywords:electricvehicle;battery
pack;batterymanagementsystem;o
ptimized
charging
长期以来,铅酸蓄电池作为主要的动力源或后
刖吾
电动汽车事业取得了长足的进步,但是电池系
统的相对脆弱是电动车发展的瓶颈¨J。锂电池具有
备电源得到了广泛的应用。铅酸电池的抗过充能力较强,可通过充电后期的涓流充电对电池进行均衡。20世纪90年代,镍氢电池和锂电池出现以后,多用
于手机、笔记本电脑以及数码相机等小功率场合。
电动汽车对电池的要求更高,原因是:(1)需要容量大;(2)大量串并联使用;(3)电池的工作电流
大且变化迅速;(4)工作环境恶劣,包括道路颠簸和
能量密度和体积密度高、工作电压高、无记忆效应、
自放电低又无环境污染问题的优点,是电动汽车的理想动力源,但锂电池的抗过充电能力较铅酸电池差。传统基于电池组端电压的充电方法使得电池组
散热条件有限等。由于在生产和使用电池过程中。单体电池之间会因为初始容量、发热以及自放电等
不完全相同而导致实际容量的差异,且容量越低的
中部分电池在充电过程中存在严重的过充电现象,使得电池的容量下降迅速,电池的寿命严重缩短,车
辆的运行成本增加,阻碍了电动汽车的发展。文中提出电池管理系统和充电机协调配合的充电模式能有效地解决电池的过充电问题,提高电池充电的安
电池在使用过程中越容易出现过充电和过放电,容量衰减越严重,表现出正反馈,使得电池的一致性越来越差;为了达到均衡的效果,均衡器的容量、体积和质量都大,这与车辆空间以及高的运行效率之间
形成矛盾。
由于锂电池的过充电能力较弱,不能像铅酸电
全性,对于电池循环次数的增加有重要的意义。
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问题的提出
池一样通过充电后期的涓流充电实现均衡,所以即
原稿收到日期为2007年11月1日,修改稿收到日期为2008年1月7日。
万方数据
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便在电池出厂时进行了严格的筛选,使用一段时间后,单体电池之间的容量依然会出现差异,这样在充
电过程中,势必出现部分电池先充满电的现象发生。基于电池组端电压的充电方法由于并不能及时有效地得知电池组中是否有个别电池已经充满电,使得先充满电的电池出现过充电。即便是铅酸电池,采
用基于端电压的充电模式也会因为发生了严重的过
充电而导致电池大量发热和电池的容量衰减迅速,
寿命严重缩短。
对于锂离子电池而言,过充电会使得电池的电解液分解,产生的气体压力增加、电池的温度迅速上升。继续充电会导致电池的隔膜热闭合、隔膜溶解、
电池的正负极断路大量发热,使得电池着火甚至爆炸,