之前有很多的嘗試,后面很多企業(yè)循著自己慣用的策略基本沒怎么調(diào)整
1.電池均衡是有限度的,效果需要用一定的參數(shù)進行評價。
2.電池均衡在HEV和EV里面,要求有很大的區(qū)別。
3.電池均衡的效果必須與成本和額外的能量消耗進行博弈和妥協(xié)。
均衡的原因:
EV和HEV都需要在充電和放電階段承受很大的瞬間電流,充電的時候表現(xiàn)在制動能量回收。對于鋰電池而言,這么大的充電電流可能是部分較滿的電池直接超過損壞的電壓區(qū)間。
放電階段則是電機在啟動和汽車加速的時候,需要很高的瞬間能量。大的放電電流,可能讓某些電池處于深度放電的狀態(tài),一是影響輸出電流,二是電池本身就會損壞。
對于上述的電流計算,其實和整車有很大的關(guān)系,相信在后面找到充分的資料和計算公式以后,可以把能量管理單元動力單元和最終的車體環(huán)境的參數(shù)建立一些計算和評估的公式,在對比當前賣得一些“電動車”時候可以做出一些初步的評估
這套機制在HEV小電池上面還是挺管用的,甚至到PHEV10Kwh還是挺有用的,到大容量的EV電池,動輒150Ah和200Ah真是需要別的想法
均衡策略關(guān)于100mA和30mA均衡電流影響
均衡電流的大小主要影響均衡時間:
均衡時間計算方法如下:
均衡時間T = 均衡容量/均衡電流
對B01_Phase2,以5%的SOC差異為例:
均衡容量= ΔSOC*標稱容量= 5%*5.2Ah = 260mAh
100mA均衡電流均衡時間= 260mAh/100mA = 2.6h;
30mA 均衡電流均衡時間= 260mAh/ 30mA = 8.7h;
1. 熱設計
耗散型均衡電路主要考究均衡電阻的熱設計能力
元器件層面: 熱阻和結(jié)溫
系統(tǒng)層面: 環(huán)境溫度、冷卻方式、PCB的熱性能
電阻散熱模型:
要使實際溫度Tj在合理范圍,設計上:
a) 降低環(huán)境溫度;
b) 降低元器件熱阻,如選型封裝大的SMD;
c) 優(yōu)化PCB的焊盤,如增大銅箔面積和厚度;
d) 降低單個元器件功耗,如使用多個電阻并聯(lián)使用;
舉例:
a) 選取vishay的貼片電阻規(guī)格分析,如取2512封裝/1W規(guī)格:
Ta 取電池最高耐溫65℃;
電阻結(jié)溫155℃;
電阻阻值33.2ohm, 工作電流0.1A, 實際功耗為0.332W
使用mCu設計(最差PCB設計:35um銅箔層,1.6mmPCB厚,銅覆蓋面≤20%)
實際溫度Tj=65 + 110*0.332= 101.52 ℃
滿足低于結(jié)溫要求;
如果加強PCB設計,如使用sCu設計,實際溫度會更低;
2. 成本及周期
電阻元器件應用普遍,成本差異不顯著,如vishay的1210封裝規(guī)格貼片,價格在0.16¥左右,即使選型封裝更大的2512,估價也會在0.3¥之內(nèi);
設計上使用矽膠片導熱,以70mm*20mm*2mm 規(guī)格大概1.5¥ , 從板如果使用的話,一塊就OK, 大概增加1.5¥成本;
PCB優(yōu)化設計,如增加銅箔厚度,2OZ/4OZ ,PCB面積費用增加約30% ;也可以不增加銅箔設計厚度,在生產(chǎn)制程上增大露銅面,做適當堆錫或加鋼網(wǎng)厚度,使用波峰焊和回流焊都可以操作,對生產(chǎn)成本無明顯增加,只是錫的導熱系數(shù)要低于銅,但成本上可很好控制;
設計開發(fā)周期跟設計團隊經(jīng)驗和能力有關(guān),如對設計參數(shù)不確定,需要評估各方案可行性,會延長開發(fā)周期;
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原文標題:BMS的均衡電路的數(shù)據(jù)考慮
文章出處:【微信號:QCDZSJ,微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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