电池组容量使用效率最大化的方法

电池组容量采用效率最大化的方法

最大化电池组的容量/能效意味着将电池组中的所有串联电池设置为相同的SOC，即使它们具有不同的容量。时刻管理SOC以最大化电池组的输出功率。为了最大限度地提高电池的输出功率，所有电池都必须充满电。也就是说，所有的电池必须有100%的SOC。假如电池的容量不同，一些电池比其他电池充/放电更多。例如，假设一个电池组有三个电池串联，C1>C2=C3。使电池组平衡的唯一方法是对大容量电池(C1)施加差动充电电流。

电池组放电时也必须如此;否则，当最小的电池达到关断电压时，整个电池组将停止放电，而其他电池仍有容量，从而降低总容量。随着时间的推移，最小的电池会比其他电池退化得更快，在多次充放电循环中加速容量损失。

通过匹配串联电池的电压，可以从大容量电池中提取更多的电流。放电要通过平衡消耗一些额外的电压，最后，当所有电池都处于0SOC时，电池组出现的总功率相关于预平衡仍然会新增。

通常圆柱形锂离子电池(圆柱形电池)的质量控制一般都比较好，电池容量差不超过正负3%。输入容量通常是准确的，相差不超过几毫安(毫安秒)。因此，电池容量的绝对值也基本准确，SOC的差异在几个百分点之内。

锂离子材料的化学性质不会造成电池的不平衡，也没有可逆的自放电机制。但是锂离子电池仍然要经过一个过程才能达到稳定的性能和不可逆转的损耗，而这些损耗大部分发生在锂离子电池出厂之前。这种不可逆损耗的一小部分，最高比例不超过10%，也可能发生在高温放电中，并在室温下放置太长时间。所有储存或同时使用的电池都有相同的损耗率，所以这种情况不会导致电池不平衡。不可逆损失伴随着少量的可逆损失。大多数发生在厂的可逆损耗在电池容量分类之前就已经被充电了，所以这些损耗非常小，关于每个电池都是相同的，不会造成电池不平衡的问题。

电池不平衡的另一个原因是，电池在组装之前闲置太长时间，假如不同生产时间的几批电池放在同一个电池组中，这种不平衡会加剧。在这种情况下，根据容量分类但尚未组装的不同可逆损耗的电池，随着时间的推移会积累更大的差异。即使在组装电池组之后，假如电池组中的电池发生了很大的变化(尤其是电池组放置时间过长)，电池组中的电池不平衡也会随着时间的推移而恶化。