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摘要:通過室溫充放電容量及低soc脈沖放電測試分析電池管理系統(tǒng)(以下簡稱“BMS”)跨接采樣對Pack性能的影響,發(fā)現(xiàn)BMS有跨接采樣(YesCrosssampling)(以下簡稱“YCS”)和無跨接采樣(NoCrosssampling)(以下簡稱“NCS”)對Pack室溫放電容量基本無影響;低soc(2%soc,5%soc,10%soc)脈沖放電試驗發(fā)現(xiàn):YCS放電末端壓差較NCS大,通過增加跨接銅排截面積,可有效減小脈沖放電末端壓差,提升Pack性能為結(jié)構(gòu)布置提供參考。
關(guān)鍵詞:Pack;電池管理系統(tǒng)(BMS);跨接采樣;壓差
引言
近年來,隨著電動汽車續(xù)航里程要求的不斷增加,Pack能量密度也不斷提升,在電池能量密度未獲得質(zhì)的飛躍前,Pack能量密度僅通過堆疊更多電芯或模組來提高,電池管理系統(tǒng)(以下簡稱“BMS”)作為電池安全需要、延長電池使用壽命、提高電池組有效儲能及估算電池剩余能量方面顯得尤為重要[1-2],BMS通過采樣芯片監(jiān)控單體電池電壓、溫度,絕緣電阻等,一個BMS含有多個采樣芯片,由于前期電路布局及成本等諸多原因,導致一個采樣芯片可能出現(xiàn)跨接采樣(YesCrosssampling)(以下簡稱“YCS”),即在電芯與電芯間有長銅排連接(同一采樣芯片中),以模組1P4S,3個模組一個采樣芯片為例(如圖1所示)。M1,M2,M3電壓及溫度采集為一個采樣芯片,在M1與M2之間采用短I型銅排連接;M2與M3之間采用長折彎銅排連接,出現(xiàn)的YCS對電在Pack充電過程中,BMS采集的YCS電芯電壓會更快達到截止電壓(如圖2所示),單體電芯電動勢(電壓)U1=U2=U3,電阻R上所分得電壓:V′=IR,BMS采集電壓如下式:(1)(2)(3)V2是U2加電阻分壓,V2最先達到充電截止電壓;同理放電過程,V2是U2減電阻分壓,V2也最先達到放電截止電壓。同理歐姆定律,電流I一定,阻值越大其分壓也越大。以上分析可知,同一采樣芯片的電芯間YCS的存在,會導致充電更快達到充電截止電壓,放電更快達到放電截止電壓,這種情況對電池Pack性能(如放電容量、放電功率等)影響有多大?本文作者通過研究不同長度銅排分壓對同一采樣芯片YCS的影響、室溫充放電容量評估YCS對Pack充放電容量的影響;室溫脈沖功率評估對Pack末端壓差的影響;基于以上影響通過增加銅排截面積方案來驗證對YCS的補償,為Pack開發(fā)提供合理的布置方案建議。