电池内阻与最大输入/输出功率的关系
对持续恒流条件下电池所应控制的内阻可作如下推断:对于一给定的电化学电池,假定电池内阻为R(mfl),且电池放电过程近似为恒定值,工作电池为V(V),开路电压或电池工作电流工(A)为0时为Vo(V),则放电条件下电流和电压的线性关系可表示为V—Vo—RI/1000当放电终止电压为Vend(V),电流在电压为V(V)和Und(V)时的值均为Ip(A),电池的放电功率P(W)可表示为P=IpVend=1000(Vo-Vend)Vend/R,以一个由10个单体串联组成的12V/95Ah镍氢电池模块为例,其典型放电曲线如图3.3所示。
电池在放电深度(DOD)为80%时的工作电压与放电电流之间的关系如图3.4所示。在荷电状态(SOC)为0.2处,通过电流与电压关系特性曲线,可近似推出Vo=12.67V,再由式(3.2)得到电池输出功率与电池内阻的关系:P=3300/R因此,如果电机峰值功率为40kW,模块数为28,则要求每个模块必须提供功率:40000/28=1428(W)。在该电池设计中,电池的内阻必须低于3300/1428=2.3(mΩ)。因此,理论上对于28个模块的336V电池组,Vend=177.52V。实际上,由于电池容量和电压的不均匀性,电池内阻、容量等均为变化值,最终导致电池最大输出功率时的终止电压略偏离该值。