SOP算法開發
SOP目前可靠的方法為基於大量的試驗結果,標定電性能數據庫,查表法實時上報,后期加入SOH修正;
- 建立SOP與SOC、溫度T的三維表格;
- 需要允許放電電流的表格;
- 需要允許放電功率的表格;
- 需要根據2s,10s,30s,600s分別建立;
- 需要試驗確定, SOP與定義的SOH之間的關系, 加入SOH參數修正;
均衡算法開發
世界上沒有兩片完全一樣的葉子,電池同理。同一批次生產出來的電芯在容量,電壓,內阻和自放電率上都有微小的差異,而且隨着電池使用時間越長這種差異將被慢慢放大。
大家都知道整個pack的容量遵循木桶原理即pack的容量由最低能量的那串電池決定,所以利用均衡算法保持電芯的一致性是BMS必不可少的一項功能。
均衡分為兩種:
主動均衡:將高能量的電芯的能量通過電路控制轉移到低能量的電芯最終使得電芯能量一致;
這就要求每一串電池之間必須有一個用來轉移能量的通路(下圖為原理示意圖,后續熊貓會寫一篇詳細的主動均衡方案對比)
被動均衡:將高能量的電芯能量通過發熱等方式消耗掉最終使得電芯能量一致;
這是目前應用比較廣泛的方案,幾乎所有AFE都具備被動均衡的功能;
下面對比一下兩種均衡方式的應用領域的優缺點
目前主動均衡由於成本高,系統復雜在具體項目上應用不多,主流方案還是采用被動均衡,它主要有三種參考依據:電壓、后期電壓、歷史SOC;
電壓:充電全程開均衡,操作非常簡單但是以電壓來考量SOC本身就是不准確的,另外電池在均衡過程中處於帶載狀態對電芯電壓的測量誤差也很大。
后期電壓:在充電末期開均衡,這時候電壓曲線斜率大以電壓考量SOC相比第一種方式精度會好一些,但是這段時間很短,均衡不了多少。如果電芯差別很大很可能出現一直均衡結束不了的情況。這就要求均衡電流很大在很短時間完成均衡但是大電流又會帶來發熱嚴重的問題,所以要在兩者之間權衡。
歷史SOC:參考上一次每個電芯的SOC全程開均衡,這種利用歷史SOC值均衡最准確,但是要記憶上一次每個電芯SOC並且實時計算,這樣軟件計算量很大容易造成系統累贅冗余。
從控制器軟硬件支持均衡功能
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均衡電流50mA~100mA(1%SOC per 5~6hr.)
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均衡開啟后對應通道的單體電壓采樣會有40~50mV偏離
均衡開啟條件
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主/從控制器上電
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主控制器監測到不同電芯間OCV或者SOC的差值超過了均衡閾值
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電池包狀態允許均衡,無禁止類故障
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根據均衡SOC差值及均衡電流,預估需要的均衡時間(可以為標定表格)
有限選擇充電式均衡
• 均衡關閉條件
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控制器下電
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自主均衡時各電芯與最低電芯壓差<10mV,~2% SOC
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均衡時按照相應開關開啟/閉合指令