5.HVB电压/电量平衡
BECM对每个蓄电池进行开路电压测量,以执行下列功能:
.计算总体SoC;
.计算HVB开路电压(OCV);
.调节蓄电池充电电流;
.执行蓄电池单元平衡。
每个蓄电池单元包含一个蓄电池单元监控电路(SCS),其将单个的蓄电池单元性能数据参考传递至BECM。蓄电池单元平衡是一种从蓄电池单元获得最大电量和容量的方法,可使蓄电池充电达到接近100%SoC,而不产生过量充电及因此而损坏蓄电池单元的风险。假设该蓄电池单元包含2个蓄电池;每个蓄电池都有一个3~4V的额定工作范围。那么,总的蓄电池单元电压范围为6~8V(2x3~4V)。当完全充满至8V时,蓄电池单元将为100%SoC,当充至6V时,蓄电池单元将达到50%SoC,需要再充电。蓄电池单元充电至100%SoC,直至OCV等于8V。随着时间的推移自然老化,每个蓄电池可能形成稍微不同的充电率。当快速充电时,一个蓄电池慢慢地升至3.6V,充电器以8v OCV为目标,所以继续为蓄电池单元充电。另一个蓄电池正常充电,过充至4.4V,然后充电器停止。蓄电池ocv总计8V(3.6+4.4),但一个蓄电池被过量充电,因而存在损坏的风险。解决方法是缓慢地为蓄电池充电,以允许2个蓄电池再同步,同时将蓄电池单元恢复至正常工作状态。
为了防止损坏的风险,充电系统将被设计成将蓄电池单元充电至较低的SoC,在80%时,蓄电池单元OCV为7.6V(3.6+4.0)。在充电器停止前,1个蓄电池将充电至3.6V,另一个蓄电池将充电至4.0V。蓄电池保持在其公差范围内,从而消除损坏的风险,蓄电池的总容量被降低,因为我们不能充电到接近100%SoC。这对HIV而言,这可能效率不高,因此系统使用了蓄电池单元平衡系统,其在睡眠状态和运行状态期间执行。BECM通过蓄电池单元监控电路监控单个蓄电池单元的SoC。BECM在休眠或运行状态下执行电量平衡,复杂的电子设备和电池监控电路可让电池电压实现平衡(同步),以平衡单个的蓄电池单元的SoC。为了提供额外的蓄电池保护并延长蓄电池的使用寿命,BECM使蓄电池在40%~70%SoC范围内工作。