剩余容量为均衡变量,可以改善电池组内因容量较小的单体电池导致的“木桶效应”,缩小单体电池之间可用容量的差异,改善电池组的不一致性。然而,剩余容量的识别要确保准确性和性,需要得知当前状态下电池的较大可用容量,目前电池容量的测定只能在离线条件下借助充电机才能实现,均衡维护难以得知各单体电池的剩余容量。那么电池均衡维护有哪些控制变量?

1、工作电压电池在充放电过程中的端电压为工作电压

工作电压可以直接测量,目前在车载动力电池组的充放电过程中,主要以工作电压来判断是否达到截止条件。以工作电压为控制变量可以保证在电池组不出现过充和过放的前提下,提高容量的利用率。但是,以工作电压为均衡变量还存在着一些问题:工作电压受欧姆内阻、极化电压等参数的影响,当电流较大时,均衡效果比较差;当锂离子电池处于电压平台期时,对工作电压的测量精度要求较高。

2、开路电压电池在开路状态下的端电压称为开路电压

开路电压容易测量,且与S0C存在着一定的关系,开路电压一致性较好可以在一定程度上反应电池组的S0C—致性也较好。因此,以开路电压为控制变量进行均衡可以改善电池组的不一致性。但是开路电压一般需要在开路状态下测得,这样会导致均衡时间增长。此外,当开路电压变化较小时,需要较高的测量精度,S0C从理论上来说,动力电池均衡的目的应该是使各单体电池的S0C趋于一致。

以SOC为均衡变量可以忽略单体电池间较大可用容量的差异,使所有电池保持相同的放电深度,同时均衡维护达到工作电压的上下限,使容量利用率达到较大。以SOC为均衡变量的较大问题在SOC估算的精度和实时性,现有的SOC算方法都存在一定的精度问题,并且以SOC作为均衡变量进行均衡需要提前得知各单体电池的SOC,而离线条件下难以得知各单体电池的SOC。

综上可知,以SOC作为均衡变量适用于在线均衡,离线条件下难以得知各单体电池的实时SOC。以剩余容量作为均衡变量受容量识别的限制,离线均衡维护难以得知各单体电池的剩余容量。而以工作电压或开路电压为均衡变量具有目标明确、控制简单、容易实现等特点,目前已经被广泛应用。