자동차 전력 배터리 시스템은 특정 전압 및 전력 요구 사항을 충족시키기 위해 일련에 연결 된 여러 개의 개별 셀으로 구성됩니다.각 세포의 차이로 인해, 전체 배터리 팩의 용량은 가장 약한 셀의 용량에 의해 제한됩니다. 일련 연결 팩에서 각 셀을 통해 흐르는 전류가 동일하지만,용량의 차이로 인해 배기가구의 깊이가 달라집니다.: 고 용량 전지는 충전과 배열이 부족하지만, 저 용량 전지는 과충전과 배열이 많습니다.고 용량 전지는 느리게 분해되고 더 오래 지속됩니다., 낮은 용량 세포는 더 빨리 분해되고 더 짧은 수명을 가지고 있습니다. 이 격차는 시간이 지남에 따라 확대됩니다.결국 저용량 전지의 고장으로 인해 전체 배터리 팩의 조기 고장로 이어집니다..
ACEY배터리 팩 테스트기배터리 팩의 용량, 주기 수명, 충전-폐하 성능을 측정할 수 있습니다.
균형의 근본적인 목표는 "피크를 깎고 골짜기를 채우기"입니다. 이것은 충전, 배열,또는 작동 중 전지 간 일관성 있는 전압을 보장 하 고 비동기 기간, 따라서 차량의 주행 범위와 배터리 팩의 사용 수명을 늘립니다.
배터리 팩의 성능이 개별 세포 간의 성능 차이로 인해 감소하는 현상은 일반적으로 "세포 불균형" 또는 "불균형"으로 언급됩니다. 대부분의 경우,이 불균형은 세포의 고유한 화학적 특성의 변화보다는 제조 공정과 테스트 방법의 불완전성에서 비롯됩니다.생산 후 셀을 분류하고 일치시키더라도 불균형은 여전히 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 다른 자기 방출율은 비활성 기간 동안 용량 불균형을 유발할 수 있습니다.내부 저항이 변하면 충전 과정에서 특정 셀의 과부하가 발생할 수 있습니다..
개별 셀에 대한 균형 조절을 달성하기 위해 균형은 배터리 관리 시스템 (BMS) 의 핵심 구성 요소로 작용합니다. 균형이 없으면,측정 데이터에 액세스 할 수 있음에도 불구하고 관리 시스템은 교정 조치를 취할 수 없습니다., "관리"라는 개념은 의미가 없습니다.
I. 균형 제어 관리 기본 모델
이 장에서 논의 된 균형 제어 모델은 일련 구성의 배터리 팩에 적용되며, 팩 내의 총 n 셀을 가정합니다. 이 모델에서 설명 된 바와 같이팩 내의 개별 셀의 용량 및 충전 상태 (SOC) 는 언제든지 달라질 수 있습니다., 전력 배터리 팩에 대한 균형 제어 관리가 필요합니다. 전기 차량의 경우, 전력 배터리 셀 사이의 불일치는 주로 다음 두 가지 요인으로 인해 피할 수 없습니다.
II. 평형 제어 관리의 분류
다양한 배터리 균형 제어 방법이 있으며, 새로운 방법이 끊임없이 등장하고 있습니다.이 방법들을 분류하는 것은 어려운 일입니다. 왜냐하면 서로 다른 분류 기준이 서로 다른 결과를 만들어내기 때문입니다.아래 표는 일반적인 분류 기준과 그에 대응하는 유형을 요약합니다.
| 분류 기준 | 주요 유형 |
| 평형 회로 토폴로기로 | 중앙 공평, 분산 공평 |
| 공평화 작업 과정 | 방출 평형, 부하 평형, 양방향 평형 |
| 배터리에 저장된 전하가 보호되는지 | 분산적 평형, 비분산적 평형 |
| 공평화 발동 메커니즘 | 액티브 평정, 패시브 평정 |
균형 제어 관리의 중요성
1균형 제어 관리는 배터리 팩의 전체 용량을 증가시키는 데 도움이됩니다.
4개의 셀 (B1, B2, B3, B4) 으로 구성된 배터리 팩을 생각해 봅시다. 이들의 명목 용량이 동일하다고 가정합니다.충전 주기가 시작되기 전에 초기 용량이 다릅니다, B2가 가장 높은 초기 용량과 B3가 가장 낮은 것으로 가정합니다. 세포가 연속으로 연결되어 있기 때문에 팩의 나머지 용량은 균일하게 감소하지만 시간이 지남에 따라 불균형이 발생합니다.균형 조절은 전체 사용 가능한 용량 증가에 허용.
2밸런싱 제어 관리는 전력 배터리 셀의 충전과 방출 깊이를 조절하는 데 도움이됩니다.
첫째, 밸런싱 관리는 배터리 안전성을 향상시킵니다. 충전 균형 관리 없이는 다음 시나리오를 고려하십시오.95% 이상)전기 운동 힘과 내부 저항 특성으로 인해 작동 전압은 급격히 상승하여 과충전에 취약합니다.
둘째, 밸런싱 관리는 배터리 수명을 연장합니다. 셋째, 밸런싱 관리는 배터리 노화를 균일하게 가능하게 하며, 이로 인해 건강 상태 (SOH) 일관성을 향상시킵니다.SOH의 불일치성은 배터리 관리 시스템에 어려움을 초래합니다.; 그것은 배터리의 나머지 충전량 (또는 충전 상태,SOC) 로 배터리 팩에 최적화된 충전 전략의 구현을 방해합니다.모든 패키지에 대한 SOH 일관성을 향상시키기 위해 배터리 노화에 영향을 미치는 요인은 가능한 한 각 셀에 똑같이 영향을 줄 것입니다.방출 깊이 (DOD) 가 세포에 걸쳐 일관되게 보장되도록 균형 조절을 구현하는 것은 균일한 노화를 달성하는 효과적인 방법입니다.평형 제어 작동 동안 일관된 배열 깊이 유지,앞서 언급했듯이 배터리 팩의 전체 주기의 수명을 연장할 뿐만 아니라 균일한 분해를 보장합니다., 모든 세포에서 비교적 비슷한 SOH 값을 얻습니다.
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