電池組怎么做SOC調(diào)整?

電池組的SOC調(diào)整(conditioning)是指在電池包首次使用前對(duì)其進(jìn)行一次性調(diào)整，該過(guò)程至少需要一個(gè)完整的電池包放電，然后再進(jìn)行一次完整的充電。在此之后，只需通過(guò)在充電時(shí)執(zhí)行一次并不嚴(yán)格的均衡程序就可消除因軟短路引起的微小變化。

在初始調(diào)節(jié)過(guò)程中電池包的均衡電流最大。通常，18650鋰離子電池的內(nèi)部電阻約為100Ω。判斷是否需要調(diào)整的簡(jiǎn)單方法是： 如果Cell1在完全充電后比Cell2和Cell3的容量高出15%，而Cell2和Cell3是匹配的，那么就需要進(jìn)行調(diào)整。 在調(diào)整過(guò)程中將負(fù)載去掉，并且斷開(kāi)路徑R1+T1對(duì)Cell1進(jìn)行放電。此時(shí)電池為4.2V，流經(jīng)42Ω均衡電阻的電流為100mA。晶體管的導(dǎo)通電阻通常不到1Ω，可忽略不計(jì)。電阻上的功耗為0.42W：

420V/0.100A=(R1+RT1)=42Q Pdissipation=lV=0.100Ax420V=0.42W如果在調(diào)整過(guò)程中使用2，000mAh的電池包，并進(jìn)行3個(gè)小時(shí)的放電，則從Ce1上消耗掉300mAh，可修正15%的不均衡。如果使用大容量電池包，則所需的均衡電流和充/放電周期都隨之增加。假設(shè)電池包為600mAh，均衡電流仍為100mA，電池包經(jīng)過(guò)3個(gè)小時(shí)放電，可修正5%的不均衡。 

下一步是為電池包充電，仍然將T1導(dǎo)通。此時(shí)Cell1的充電電流比其它電池少100mA。如果充電時(shí)間也是3小時(shí)，其它電池的充電量比Cell1多300mAh，實(shí)現(xiàn)10%的充/放電修正。

 如果調(diào)整時(shí)間足夠長(zhǎng)，我們可以使用多個(gè)充/放電周期，這樣可修正更多的SOC偏差，也可采用更低的均衡電流進(jìn)行調(diào)節(jié)(降低功耗)。可以在充電的中間狀態(tài)下對(duì)電池進(jìn)行均衡處理，而不是完全放電，但這將減少總均衡時(shí)間。 

電池組均衡注意事項(xiàng) 

在放電和充電期間對(duì)電池進(jìn)行均衡時(shí)應(yīng)分別注意以下問(wèn)題：

a.在放電過(guò)程中均衡電池

1.在放電過(guò)程中進(jìn)行電池均衡將消耗掉沒(méi)有利用到的功率。而在調(diào)節(jié)過(guò)程中對(duì)電池均衡時(shí)，這些功耗不會(huì)影響系統(tǒng)的工作時(shí)間，但如果在放電的同時(shí)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)行電池均衡將產(chǎn)生很多問(wèn)題。

2.在放電期間進(jìn)行電池均衡所花時(shí)間較長(zhǎng)。由于放電速度與負(fù)載電阻阻值有關(guān)，在系統(tǒng)工作時(shí)進(jìn)行均衡效率低。

3.如果在放電期間進(jìn)行均衡同時(shí)希望均衡時(shí)間較短，則需要外接一個(gè)導(dǎo)通電阻較小的功率晶體管，此類(lèi)晶體管十分普遍，如MOSFET或FET。

4.如果希望在放電期間快速均衡，就必須將低阻值電阻與功率晶體管串聯(lián)以降低功率晶體管的功耗。如果沒(méi)有這個(gè)限流電阻，晶體管會(huì)很快地消耗掉電池電能。在FET導(dǎo)通電阻為100Ω(此阻值較常見(jiàn))、電池電壓為4V時(shí)，晶體管將產(chǎn)生160W功耗，晶體管便會(huì)像保險(xiǎn)絲一樣迅速毀壞。

5.使用阻值低的電阻時(shí)需要一個(gè)大功率器件，將增加PCB的占用面積和成本。在上面的例子中，電阻的功耗為0.42W，為了盡量減少發(fā)熱并降低電阻所承受的應(yīng)力，應(yīng)該使用功率為2W的電阻。

在理想情況下，電池均衡電流較小，可以采用低功率值電阻。此功耗也可通過(guò)在電池包內(nèi)散熱最多的地方配置多個(gè)電阻來(lái)解決。 

b.在充電期間均衡電池

1.在充電期間測(cè)量電池電壓并不準(zhǔn)確，而且會(huì)引起過(guò)早的電池均衡。因此，必須周期性地停止充電以便測(cè)量電池電壓。

2.充電器的電壓轉(zhuǎn)換和感應(yīng)諧振會(huì)造成輸出電壓毛刺。這種情況會(huì)引起測(cè)量誤差和電池均衡電流變化，從而影響電池均衡。

3.在充電期間進(jìn)行均衡還需要一個(gè)導(dǎo)通電阻低的外部功率晶體管以實(shí)現(xiàn)電池均衡，這將產(chǎn)生在放電期間均衡相同的局限性。不過(guò)，在充電期間進(jìn)行均衡通常是為了糾正軟短路，因此所需均衡電流較小。

4.由于未均衡電池的阻值較低，因此無(wú)法將所有的充電電流進(jìn)行分流，部分電流會(huì)經(jīng)過(guò)未均衡電池，但比電池包中其它均衡電池的電流要低。因此，要求開(kāi)始對(duì)電池均衡時(shí)的電壓較低，以便有足夠的時(shí)間在標(biāo)準(zhǔn)鋰離子電池的安全范圍內(nèi)進(jìn)行均衡。