汽车上锂电池有无均衡对寿命影响到底有多大作用？

TigerFish · 发表于 2018-7-6 12:04:36

汽车上的电池都是由三元，或铁锂电池先并联为大的AH模组，然后再串联为高压，在BMS中，有个重要功能是均衡，就是把各个模组间的电压尽量保持一致，有的说，这样会延长整个电池组寿命，有的说，电池做出来后特性基本就确定了，是无法通过均衡解决这个问题的，所以18650电池要分选后组装，组装完后组间还有不一致的话，也无法通过均衡来解决，懂行的人能否解释下
特斯拉是有均衡的。

dadatou · 发表于 2018-7-6 12:17:15

已经并联好的是一个整体，并联的电池肯定没法均衡，所谓均衡应该是指串联的每一个单元之间均衡。

TigerFish · 发表于 2018-7-6 12:40:24

dadatou 发表于 2018-7-6 12:17
已经并联好的是一个整体，并联的电池肯定没法均衡，所谓均衡应该是指串联的每一个单元之间均衡。 ...

是的，是串联模组间均衡，一般是找最低模组的电压，然后把电压高的模组均衡到和这个最低电压一样

wye11083 · 发表于 2018-7-6 13:16:36

TigerFish 发表于 2018-7-6 12:40
是的，是串联模组间均衡，一般是找最低模组的电压，然后把电压高的模组均衡到和这个最低电压一样 ...

你说的这种是主动均衡。业内恐怕电阻发热比较多吧。毕竟主动成本高，技术难度非常大。动不动几十串，转移能量很难。

yanjian1 · 发表于 2018-7-6 13:23:34

均衡是作用不大，但没有均衡不可以。

均衡可以延缓电池单体差距拉大。
否则差的电池一直过充过放，损耗太大，很快造成整体电池组没法使用

TigerFish · 发表于 2018-7-6 13:25:08

wye11083 发表于 2018-7-6 13:16
你说的这种是主动均衡。业内恐怕电阻发热比较多吧。毕竟主动成本高，技术难度非常大。动不动几十串，转移 ...

不是主动均衡，每个模组都有放电电阻，充电时才发生均衡，均衡是通过把高电压模组消耗掉能量实现的，这个是被动均衡，主动均衡只有特斯拉在搞吧

cocom · 发表于 2018-7-6 14:51:40

不均衡的话，电池间的差异会越来越大，最后最差的那节电池提前失效而使整组电池失效。

zxd0225 · 发表于 2018-7-6 14:55:15

电动车论坛有好多讨论自组锂电的。都要均衡

ilawp · 发表于 2018-7-6 14:57:32

均衡是为了避免最差的那一组先挂，不仅是延长电池寿命，还能延长使用者寿命。
串联充电，最差的那一组会过充或过放，约是过放性能越差，充电约容易过充。终于在某一次，废了或者炸了。
所以被动均衡不能让电池性能变得均衡，但能避免差距变大，和单元过充

qiqirachel · 发表于 2018-7-6 15:26:42

均衡的作用不大，汽车电池，如果本身没做好匹配，均衡只会让电池越来越垃圾

qiqirachel · 发表于 2018-7-6 15:36:55

cocom 发表于 2018-7-6 14:51
不均衡的话，电池间的差异会越来越大，最后最差的那节电池提前失效而使整组电池失效。
...

均衡的话，最后夜视最差的那节电池失效

xiaoyigechaos · 发表于 2018-7-6 16:25:51

很多车厂不对均衡做强制要求，但优秀的均衡策略对电池使用还是有意义的，对于寿命影响很小
但是如果不允许做其他操作没有均衡功能车辆会先衰减到80%，认为寿命终止，但电芯寿命并没有到EOL

chensi007 · 发表于 2018-7-6 16:32:44

TigerFish 发表于 2018-7-6 13:25
不是主动均衡，每个模组都有放电电阻，充电时才发生均衡，均衡是通过把高电压模组消耗掉能量实现的，这个 ...

特斯拉现在的不知道.第一代也是被动均衡即用电阻把电压高的电池放一点电.

chensi007 · 发表于 2018-7-6 16:37:35

ilawp 发表于 2018-7-6 14:57
均衡是为了避免最差的那一组先挂，不仅是延长电池寿命，还能延长使用者寿命。
串联充电，最差的那一组会过 ...

最差的那节不会充坏或放坏.BMS里的软件就会以最差的那节为基准.

比如有5节电池,其中一个比其它高了1V吧.那其它四节还在3.2V的时候,这节高了1V的电池单体已经过充了.所以充电器必然停止充电.BMS控制系统是有总电压过充过放保护以及单节过充过放保护.

不均衡的时候影响性能是必然的.但不会把电池充坏或放坏.因为好的控制软件会作控制.

LM1876 · 发表于 2018-7-6 16:45:27

TigerFish 发表于 2018-7-6 13:25
不是主动均衡，每个模组都有放电电阻，充电时才发生均衡，均衡是通过把高电压模组消耗掉能量实现的，这个 ...

基本上都是主动均衡，被动放电那是小厂才干的事。
我买过一组沃特玛汽车的磷酸铁锂电池组，用的就是开关变压器式主动均衡

cocom · 发表于 2018-7-6 17:22:38

qiqirachel 发表于 2018-7-6 15:36
均衡的话，最后夜视最差的那节电池失效

但循环次数明显比不平衡的多很多次。

rqiang · 发表于 2018-7-6 17:45:49

特斯拉用的是被动均衡，因为他用的电池一致性比较好

qiqirachel · 发表于 2018-7-6 18:21:34

cocom 发表于 2018-7-6 17:22
但循环次数明显比不平衡的多很多次。

你确定？？？？？
你测试过？？？？？

举个例子，如果电池是500AH。
最低一串是495AH 最高一串是505AH。

qiqirachel · 发表于 2018-7-6 18:22:14

LM1876 发表于 2018-7-6 16:45
基本上都是主动均衡，被动放电那是小厂才干的事。
我买过一组沃特玛汽车的磷酸铁锂电池组，用的就是开关 ...

“被动均衡那是小厂干的事情”

TigerFish · 发表于 2018-7-6 18:53:21

chensi007 发表于 2018-7-6 16:37
最差的那节不会充坏或放坏.BMS里的软件就会以最差的那节为基准.

比如有5节电池,其中一个比其它高了1V吧. ...

被动均衡是以最低电池电压为目标，其它组都通过放电向这个低电压靠拢，如果这个电池本身制造时特性就电压偏低，那及时能通过均衡达到其它电池电压和这个低电压保持一致，那总的电压会严重受到这个差的电池拖累，总容量下降。如果不均衡，随他去，这个节电池会很快挂掉吗？如果不会，这种情况反倒不如不用均衡

sypf · 发表于 2018-7-6 19:30:03

现在没听说哪个车BMS没均衡的吧······
抠也不至于抠这点。
但是均衡做的很好，能量回充母线的，似乎也还没听说过。
不过LT有方案了，有兴趣的，可以自己DIY，不复杂

LM1876 · 发表于 2018-7-6 19:31:45

qiqirachel 发表于 2018-7-6 18:22
“被动均衡那是小厂干的事情”

只有那种技术层次低的，只能追求低成本的小厂，搞搞老年代步车那样的才用被动消耗式均衡

qiqirachel · 发表于 2018-7-6 19:35:39

LM1876 发表于 2018-7-6 19:31
只有那种技术层次低的，只能追求低成本的小厂，搞搞老年代步车那样的才用被动消耗式均衡 ...

被动均衡 = 小厂 = 技术层次低

TigerFish · 发表于 2018-7-6 21:21:47

sypf 发表于 2018-7-6 19:30
现在没听说哪个车BMS没均衡的吧······
抠也不至于抠这点。
但是均衡做的很好，能量回充母线的，似乎 ...

不是扣，关键是看必要性，而且控制均衡的MOSFET一旦击穿，对应的电池会通过放电电阻把这组的电放完，直接这个模组就废了

sypf · 发表于 2018-7-6 22:18:56

TigerFish 发表于 2018-7-6 21:21
不是扣，关键是看必要性，而且控制均衡的MOSFET一旦击穿，对应的电池会通过放电电阻把这组的电放完，直接 ...

这就要看失效分析了，控制均衡的MOS，什么情况下会击穿？
目前大概看来，几种可能，过流，过压，高DV/DT，尖峰雪崩击穿。
那这几种可能，出现的概率多少？
过流-前提限流电阻失效，并且必须为短路失效模式，电阻失效模式为短路的概率为多少？
过压，电池必须过冲到极高的电压，那么，管子耐压提高到超过电池隔膜击穿电压，是否就能解决这个问题？
高DV/DT，电阻短路失效，并且G级驱动较强，可能产生，是否可以限制VGS的DVDT来解决？
高尖峰，什么时候会产生？组装时候？如果组装时候产生，能否通过防护避免，出厂之前能否筛查？
分析一圈下来，你就知道这个概率有多少了。
这个一般BMS开发，都要走的失效分析流程，复杂度绝对比我BB的这几句多。
然后再对比一下，电池单体损耗不均衡导致的电池组质保期内提前失效的风险，孰轻孰重？就很明显了

TigerFish · 发表于 2018-7-7 07:38:41

sypf 发表于 2018-7-6 22:18
这就要看失效分析了，控制均衡的MOS，什么情况下会击穿？
目前大概看来，几种可能，过流，过压，高DV/DT ...

是的，设计好的话MOS管损坏几率很小，用过LT6803的，电阻和MOS管一起烧掉，可能电阻功率选择问题。

makesoft · 发表于 2018-7-7 07:47:01

这种均衡其实意义不大，做好每组电池检测，充放电按照最差的那组进行，其他好的电池浅充浅放也没有坏处的，均衡的结果只能让好的坏的快一些，不能提高差的那组寿命或者容量。

supertankhzt · 发表于 2018-7-7 09:24:50

个人觉得均衡更重要的是改善工况、保障安全，寿命还是由最差的那一节决定的。但如果工况良好，最差的那一节更少地被欠充、低压时大电流放电，也许对寿命有一定程度提升？

qiqirachel · 发表于 2018-7-7 12:44:34

makesoft 发表于 2018-7-7 07:47
这种均衡其实意义不大，做好每组电池检测，充放电按照最差的那组进行，其他好的电池浅充浅放也没有坏处的， ...

同意。

daicp · 发表于 2018-7-7 13:49:03

sypf 发表于 2018-7-6 19:30
现在没听说哪个车BMS没均衡的吧······
抠也不至于抠这点。
但是均衡做的很好，能量回充母线的，似乎 ...

可否发个LT链接看看

gzhuli · 发表于 2018-7-7 14:03:37

chensi007 发表于 2018-7-6 16:32
特斯拉现在的不知道.第一代也是被动均衡即用电阻把电压高的电池放一点电. ...

特斯拉的被动均衡是不会降低电池电压的，电阻放电电流和均衡电流刚好相等，相当于把先充满的电池的均衡电流旁路掉，不充也不放，没满的继续充，直到全部达到额定截止电压为止。
特斯拉的均衡电流很小，几十毫安，不会大量发热，即使只是用的1206电阻和SOT23 MOS可靠性也很高。

gzhuli · 发表于 2018-7-7 14:11:08

均衡是保证不会把电池充炸了的前提下尽可能充满。锂电池截止电压固定为4.2V，容量小的肯定先到这个电压，但你串联充电，例如10串是42V满，其中一节先到4.2了其余还在4.1，总电压才41.1，继续充下去那一节4.2的就要炸了，不充下去整组电池又大部分没充满，均衡是为了解决这个矛盾而存在的，并不是为了让电池容量变得更均衡。

qiqirachel · 发表于 2018-7-7 14:28:06

gzhuli 发表于 2018-7-7 14:11
均衡是保证不会把电池充炸了的前提下尽可能充满。锂电池截止电压固定为4.2V，容量小的肯定先到这个电压，但 ...

还是大师理解的透彻啊

Earthman · 发表于 2018-7-7 15:04:38

油管有model3的电池拆机，记得均衡电流是25mA，很小的电阻

qiqirachel · 发表于 2018-7-7 15:10:16

Earthman 发表于 2018-7-7 15:04
油管有model3的电池拆机，记得均衡电流是25mA，很小的电阻

三元锂本身一致性就很好

TigerFish · 发表于 2018-7-7 15:21:21

gzhuli 发表于 2018-7-7 14:11
均衡是保证不会把电池充炸了的前提下尽可能充满。锂电池截止电压固定为4.2V，容量小的肯定先到这个电压，但 ...

这个听起来比较靠谱

Embedtech · 发表于 2018-7-7 23:27:28

均衡就是BMS干的，对电池寿命似乎帮忙不大(两年+比亚迪新能源车经验)

lanshuitianxia · 发表于 2018-7-8 12:16:12

目前市场上绝大部分的都是采用被动均衡的，主动均衡比较少，成本高。看看目前出货比较多的汽车BMS芯片，凌特的，美信的，TI的，NXP的都是被动均衡。大厂也是被动均衡为主。

USACH · 发表于 2018-7-18 11:08:04

肯定是先挑电池再均衡。这样才有意思。

把充放电曲线的电池放一起才有意义。

asj1989 · 发表于 2018-7-18 11:26:03

看了半天，还是大师说的一看就懂了

rei1984 · 发表于 2018-7-19 06:26:16

大师就是大师。。。。理解透彻。。。一般人还在教科书层面

shizt · 发表于 2018-7-19 08:37:17

30Ah的电池，均衡电流一半是100mA级别的，被动均衡会有些作用，但感觉没有那么显著的效果，均衡不会改变电池的性能，性能差的那块电池也不能变好。

汽车上锂电池有无均衡对寿命影响到底有多大作用？

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