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基于電芯替換的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組維護(hù)方法
基于電芯替換的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組維護(hù)方法 OFweek新能源汽車網(wǎng)訊 鋰電池憑借其能量密度高、體積密度高、工作電壓高、無記憶效應(yīng)、自放電低且無污染等優(yōu)點(diǎn),成為電動(dòng)汽車動(dòng)力源的最佳
OFweek新能源汽車網(wǎng)訊 鋰電池憑借其能量密度高、體積密度高、工作電壓高、無記憶效應(yīng)、自放電低且無污染等優(yōu)點(diǎn),成為電動(dòng)汽車動(dòng)力源的最佳選擇。為滿足電動(dòng)汽車功率驅(qū)動(dòng)需求,一般需要將鋰電池電芯串聯(lián)使用以提高電壓等級(jí)。
串聯(lián)電池組存在循環(huán)使用壽命達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命的問題,一方面是在串聯(lián)電池組的實(shí)際應(yīng)用中,個(gè)別電芯的衰減速率明顯快于其他電芯,從而影響該電芯所在電池組的性能;另一方面是各電芯的充/放電特性不一致,電芯的充/放電特性差異會(huì)造成充/放電時(shí)電量的不平衡,從而對(duì)過充電或過放電的電池造成損害,影響整個(gè)電池組的使用壽命。
運(yùn)營數(shù)據(jù)表明,采用傳統(tǒng)充電方式,鋰電池組(80V60Ah磷酸鐵鋰電池組)充/放電近500多次循環(huán)后,實(shí)際可用容量降為原來的80%左右,而且隨著充電次數(shù)的增加,實(shí)際可用容量還將進(jìn)一步下降。
顯然,如何維持動(dòng)力電池組的可用容量和延長使用壽命是目前急需解決的重要問題。此外,某些電池組在使用過程中循環(huán)壽命嚴(yán)重低于正常值。以下分析某電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組可用容量驟然下降的現(xiàn)象,指出“短板電芯”是導(dǎo)致可用容量下降的原因之一,提出用電芯替換方法來提高串聯(lián)電芯的一致性水平。
試驗(yàn)結(jié)果表明使用該方法可使某性能異常的磷酸鐵鋰電池組(80V60Ah)實(shí)測(cè)循環(huán)壽命從158次提高至629次,提高了成組動(dòng)力電池組的實(shí)際可用容量和循環(huán)使用壽命。
1.某動(dòng)力電池組循環(huán)壽命測(cè)試分析
1.1 動(dòng)力電池組循環(huán)壽命測(cè)試方案
動(dòng)力電池組主要由24節(jié)磷酸鐵鋰電池電芯、電池管理系統(tǒng)以及電連接器等組成。每節(jié)磷酸鐵鋰電芯參數(shù)為3.2V60Ah。
使用循環(huán)充放電測(cè)試儀對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行循環(huán)壽命測(cè)試,試驗(yàn)方法和步驟如下:
(1)20℃下靜置10min,以87.6V電壓30A電流恒流充電,然后恒壓充電至電流為3A時(shí),充電停止;保護(hù)電壓3.7V,當(dāng)電芯電壓超過3.7V時(shí)充電立即停止;
(2)靜置10min,5A電流恒流放電至2.8V;
(3)重復(fù)步驟(1)-(2),循環(huán)至初始容量的80%左右,統(tǒng)計(jì)循環(huán)壽命。
記錄的過程數(shù)據(jù)包含:時(shí)間、端電壓、電流、溫度、充放電容量、壓差、24節(jié)電芯各自的電壓。
1.2 動(dòng)力電池組循環(huán)壽命測(cè)試結(jié)果
電池的循環(huán)使用壽命是評(píng)價(jià)電池性能的一項(xiàng)重要指標(biāo),指以電池充電和放電1次為1個(gè)循環(huán),按照一定測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)電池容量(一般為放電容量)降到某一規(guī)定值(一般規(guī)定為初始容量的80%)以前,電池經(jīng)歷的充/放電循環(huán)總次數(shù)。
根據(jù)以上測(cè)試方案,電池組的初始容量為60Ah,當(dāng)電池組循環(huán)過程中低于48Ah時(shí),停止測(cè)試,統(tǒng)計(jì)循環(huán)次數(shù)為159次。
循環(huán)壽命測(cè)試曲線如圖1所示。電動(dòng)汽車動(dòng)力電池組循環(huán)壽命159次后,放電容量已經(jīng)下降到47.9Ah,首次跌破48Ah(初始容量的80%),所以此動(dòng)力電池組的循環(huán)壽命為158次,此循環(huán)壽命遠(yuǎn)低于平均次數(shù),判斷此電池組為異常電池組。
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