动力电池成组技术、均衡技术和故障诊断

NO.054电池成组技术◆PACK电池组串并联的可靠性分析系统的可靠性是指一个系统能正常工作的概率。串联系统是指组成系统中任一单元失效均导致系统失效的系统。并联系统是指当一个系统由n个部件组成，只有当这n个部件都失效时，这个系统才失效。复合系统是指由若干串联和并联分系统并联或串联起来的系统。电池串联串联系统的可靠度：Ri（t）为第i个单元的可靠度。并联系统的可靠度：◼复合系统的可靠度计算设单体R=0.99，m=108，n=4，电池先串后并：电池先并后串：对于先并联后串联，系统的可靠度高于单体可靠度，而先串联后并联系统的可靠度低于单体电池可靠度，因此电池组在组合过程中要求尽量采用先并联后串联的方式。串并联在电池失效中的特点◼短路失效-先串后并系统◼短路失效-先并后串系统短路失效对于先串联后并联的连接方式导致的是其它电池的轻微滥用。而对先并联后串联的连接方式导致的是和发生失效电池并联的电池组的大电流放电，出现安全问题，因此需要采取一定的措施来防止大电流的现象（如采用PTC材料）。对于断路失效，先并联后串联的系统要优于先串联后并联的系统。尤其是在模块化的大型电池组中，先并联后串联的电池组更易于维护且成本低。电池组连接方式对电池不一致性的影响对于先串后并系统，由于单电池电压的不一致，在两个串联组中，电压差的累计有逐步增加和相互抵消两种情况，在实际试验中，经测量串联组之间都存在一定的电压差。理论上两组电压差恰巧相互抵消为零的概率也极小，在电动汽车行驶的过程中，这种电池组间的互充电过程还将对放电过程产生阻碍。对于先并后串系统，先并联的电池虽然也存在互充电现象，但单电池的相对电压差较小，互充电能耗较小，并且只影响并联的几块电池，作用范围小。这种小范围的互充电将对电池产生均衡的作用，补充充电不足的电池，起到自均衡作用。（1）电池模组：镍氢单体电池的额定电压为1.2V，通常由六个或十个单体电池构成一块电压为7.2V或12V的电池模组。丰田普锐斯混合动力车型上就用了这种7.2V一节的电池，电容量为6.5Ah，实测每节外形尺寸为274mm×106mm×20mm，质量为1.1kg， 有28节串联共计201.6V。每个电池模组均不易泄漏且置于密封壳内，更换电池模块时必须按顺序进行，因为该顺序存储在诊断系统内用于将来进行分析。电解液吸附在蓄电池电池板内，即使发生碰撞也不容易泄漏。（2）电池管理