磷酸鐵鋰電池組均衡充電的研究意義

　　單節(jié)磷酸鐵鋰電池額定電壓平臺為3.2V，很明顯單節(jié)電池遠遠不能滿足電動汽車對動力電池電壓等級的需求。另一方面，目前生產(chǎn)的單體磷酸鐵鋰電池額定容量有限。以沃特瑪生產(chǎn)的圓柱體磷酸鐵鋰電池為例，作為國內(nèi)磷酸鐵鋰能源解決方案優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商之一，其主要生產(chǎn)的單體磷酸鐵鋰電池額定容量不超過10Ah，很明顯單體電池的容量也遠不能滿足電動汽車對動力電池容量的需求。因此，磷酸鐵鋰電池在使用過程中往往建議采用先并聯(lián)后串聯(lián)的方式連接。

　　然而，由于單體電池生產(chǎn)過程中的性能參數(shù)的分散性，在電池組并、串聯(lián)使用過程中隨著充放電次數(shù)的增加，單體電池間的容量分散性會逐漸增大，從而導(dǎo)致動力電池組性能下降和循環(huán)壽命縮短[-1，17-18]。為此，需對動力電池組進行均衡充電，達到降低單體電池不一致性的影響，改善動力電池組性能，延長電動汽車續(xù)駛里程。磷酸鐵鋰電池過充電是引發(fā)電池不安全行為的最危險因素之一。鋰離子電池的過充不安全行為主要來至于所采用的有機溶液電解質(zhì)。有機溶液電解質(zhì)因其不能做到像水溶液電池中的水可實現(xiàn)分解與復(fù)合的可逆過程，這也導(dǎo)致了其對過度充電甚為反映強烈。為保證電池組的充電安全性，電池組在實際應(yīng)用中均需配置專用保護電路進行充電管理，從而避免單體電池過充電，并盡可能延長電池組使用壽命。

　　單體電池管理電路在連接至單體電池兩端時將持續(xù)消耗電能。盡管電池管理系統(tǒng)在工作或不工作時通過設(shè)置“低功耗”模式可降低功耗，但仍將消耗電能，并且此時消耗的電能將大于單體電池的自放電電能。對于長期擱置的電動汽車而言，即使電動汽車不使用，但由于單體電池管理電路仍并聯(lián)在單體電池上，將持續(xù)對電池過度放電，直至放電損壞。因此，為了避免因單體電池管理電路將電池放電損壞，需要設(shè)計相應(yīng)的自動掉電電路。該電路在電池電壓低于設(shè)定的截止電壓時可自動斷開相應(yīng)的單體電池管理電路。