锂电池由于其具有能量密度高,自放电率低,放电电压平稳,循环寿命长的等优点在多个领域得到广泛的应用。目前,电池模组存在诸多问题,表现为:成组热管理结构缺失;电池均衡管理、SOC估算、SOH监测等技术不完善;充放电系统无法根据电池组状态实施主动控制策略等。锂离子电池成组技术已成为规模触电技术应用的薄弱环节。
二、主要成果
1.构建两级控制架构的电池管理系统,完成硬件软件开发。
电池管理系统实行两级控制架构:针对电池的电池管理单元(BMU)和针对电池模块的集中管理单元(CMU)。BMU负责电池电压和温度信号监控、均衡控制、荷电状态(SOC)估算、电池健康状态(SOH)估算和热管理控制。CMU负责系统继电器的控制、告警信号输出、与外部设备的输入输出、总线电流信号的采集等。
2.综合考虑安全性和可靠性完成电池成组结构设计。
在电池温度特性、热物性和电池生热速率的研究基础上,根据单体电池的热特性进行散热结构设计,获得最佳散热结构。通过对电池单体和电池组的分析,进行流场和温度场仿真计算,进行进出风口、导流板、风道的设计。采用柔性连接方式,解决电池更换和电池单体尺寸容错问题。
三、技术优势
1.采用动态均衡技术,实现低损耗、快速动态均衡。
采用主动均衡和被动均衡相结合的方式,实现电池组内电池之间的均衡管理,有效提高电池组容量利用率,减少充电时间的同时,提高电池组安全性。