新能源汽车动力电池充放电特性检测

2023-09-28 理论教育版权反馈

【摘要】：在放电后期，电压接近马尾曲线，组中单体容量正态分布，电压分布很复杂，容量最小的单体电压跌落得也就最早、最快，若这时其他电池电压降低不是很明显，小容量单体电压跌落情况被掩盖，已经被过度放电。

1.　充电

目前锂电池充电主要是限压限流法，初期恒流（CC）充电，电池接受能力最强，主要为吸热反应，但温度过低时，材料活性降低，可能提前进入恒流阶段，因此在北方冬天低温时，充电前把电池预热可以改善充电效果。随着充电过程不断进行，极化作用加强，温升加剧，伴随析气，电极过电位增高，电压上升，当荷电达到70%～80%时，电压达到最高充电限制电压，转入恒压（CV）阶段。

2.　过充电

上述过程考虑电池组总电压或平均电压控制，其实总有单体电压较高者，相对组内其他电池已经进入过充电阶段。过充电时，若在恒流阶段发生，由于电流强度大，电压、温升、内压持续升高，以4 V 锂电池为例，电压达到4.5 V 时，温升40℃、塑料壳体变硬，4.6 V 时温升可达60℃、壳体形变明显并不可恢复，若继续过充，气阀打开、温升继续升高、不可逆反应加剧。

3.　放电

恒流放电时，电压有一陡然跌落，主要由欧姆电阻造成压降，这电阻包括连接单体电极的导线电阻和触点电阻，电压继续下降，经过一段时间以后，到达新的电化学平衡，进入放电平台期，电压变化不明显，放热反应加电阻释热使电池温升较高。

上述过程用恒流特性模拟负载电动机，实际汽车在行驶中，电动机输出功率的变化很复杂，电流双极性变化，即使匀速行驶、路面颠簸、微小转向都使输出功率实时变化，在短时间段里，可以用恒流放电模拟分析，总之大的方向是放电，偶尔有不规则的零脉冲（无逆变功能）或负脉冲（有逆变功能，电池被充电）出现。

4.　过放电

考虑组内单体电池，必有相对的过放电情况。在放电后期，电压接近马尾曲线，组中单体容量正态分布，电压分布很复杂，容量最小的单体电压跌落得也就最早、最快，若这时其他电池电压降低不是很明显，小容量单体电压跌落情况被掩盖，已经被过度放电。

实践技能

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