对混合动力汽车高压电池组进行充电控制(2)

2011年12月26日 08:37
来源：慧聪汽车配件网 作者：申群太

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当今的电动汽车和油电混合动力车采用的是NiMH电池，如果采用锂离子电池将使其能量储存密度提高400%。然而，为了使锂离子电池在多达数千次的充放电循环过程中保持可靠，电池系统必须解决诸多技术难题。

锂离子电池的性能取决于电池温度和使用期限、电池充电和放电速率以及充电状态(SOC)。这些因素并不是独立的。例如：锂离子电池在放电时将产生热量，从而增加放电电流。这有可能形成热失控状态，并导致灾难性故障的发生。此外，把锂离子电池充电至100%SOC或放电至0%SOC将迅速降低其容量。因此，必须将锂离子电池的操作限制在某个SOC范围内，比如20%至80%，此时的可用容量仅为规定容量的60%。不仅如此，锂离子电池还具有平坦的放电曲线(图1)，其中1%的SOC变化可能仅表现为数毫伏的电压差异。为充分利用电池的可用电压范围，电池系统必须非常准确地监视电池电压(它直接对应于SOC)。

除了锂离子电池的敏感特性之外，把电池组合在一起的方法也是一个重要的考虑因素。如欲从一个电气系统(比如用于给车辆加速所需的电气系统)来提供有效的功率，则需高达数百伏的电压。举例来说，在1V电压条件下输送1kW功率需要1，000A电流，而在100V电压条件下输送1kW功率则仅需10A电流。系统布线和互连线中的固有电阻将转换成IR损耗，因此设计师需采用切实可行的最高电压/最低电流。