1. Balance-Steuerung des Batteriemanagementsystems (BMS)
Passive Entzerrung: Durch Widerstandsentladung wird die Energie hochgeladener Zellen in Form von Wärme abgeführt, wodurch die Spannungen der einzelnen Zellen tendenziell konstant bleiben. Diese Methode eignet sich für kostensensitive Szenarien, der Wirkungsgrad ist jedoch relativ gering.
Aktives Balancing: Es überträgt die Energie von hochgeladenen Zellen auf niedrig geladene Zellen durch Energieübertragung (z. B. Kondensatoren/Induktoren), was hocheffizient ist und Energieverschwendung reduziert, wodurch es geeignet ist für
hochwertige Akkupacks
(wie etwa Elektrofahrzeuge).
Funktion: Korrigiert die Spannungs-/Kapazitätsunterschiede zwischen den Batteriezellen in Echtzeit und verhindert den durch den „Shortboard-Effekt“ verursachten Gesamtleistungsabfall.
2. Optimieren Sie die Lade- und Entladestrategie
Flaches Laden und Entladen: Kontrollieren Sie den Lade- und Entladebereich innerhalb von 20 % bis 80 % SOC (Ladezustand), vermeiden Sie tiefes Laden und Entladen (z. B. unter 10 % oder über 90 %) und reduzieren Sie das Wachstum von Lithiumdendriten und die Elektrodenbelastung.
Laden und Entladen mit niedriger Rate: Durch die Verwendung eines Stroms von 0,5 C oder weniger wird der Polarisationseffekt reduziert und der Unterschied in der Alterungsrate zwischen Batteriezellen verlangsamt.
Vollständige Ladekalibrierung: Führen Sie alle 3 bis 6 Monate eine 100-prozentige Ladung und Entladung durch und lassen Sie es stillstehen, damit das BMS die SOC-Schätzung neu kalibrieren kann.
3. Strenges Temperaturmanagement
Gleichmäßiges Temperaturdesign: Durch die Verwendung eines Flüssigkeits-/Luftkühlungssystems wird sichergestellt, dass der Temperaturunterschied im Akkupack weniger als 5 °C beträgt. Die Akkuzellen altern in Hochtemperaturbereichen schneller, was die Inkonsistenz verstärkt.
Betriebstemperaturbereich: Kontrolle innerhalb von 15 bis 35 °C. Vermeiden Sie das Laden bei niedrigen Temperaturen (< 0 °C neigt zur Lithiumbeschichtung) oder den Betrieb bei hohen Temperaturen (> 45 °C beschleunigt das Wachstum des SEI-Films).
4. Regelmäßige Inspektion und Wartung
Parameterüberwachung: Monatliche Erfassung der Spannung und des Innenwiderstandes jeder Batteriezelle (AC-Impedanzmethode). Abnormale Batteriezellen (z. B. Spannungsabweichung > 5 %) müssen gesondert behandelt werden.
Kapazitätskalibrierung: Führen Sie einmal im Jahr einen vollständigen Kapazitätstest durch (Entladung bei 1C bis zur Abschaltspannung) und entfernen Sie Zellen mit einer Kapazitätsdämpfung von mehr als 20 %.
Wartungsaufzeichnungen: Erstellen Sie eine Datenbank zur Alterung der Batteriezellen, prognostizieren Sie inkonsistente Trends und greifen Sie im Voraus ein.
5. Grundsätze für die Zuordnung und den Austausch von Batteriezellen
Ausgangskonsistenz: Bei neuen Akkupacks muss sichergestellt werden, dass die Unterschiede im Innenwiderstand, der Kapazität und der Selbstentladungsrate der Zellen kleiner als 3 % sind (durch Sortierprozesse).
Gruppentausch: Beim Tausch gealterter Batteriezellen sollte die gesamte Gruppe getauscht werden oder die Parameter der neuen und alten Batteriezellen exakt aufeinander abgestimmt werden, um eine Mischnutzung von neuen und alten Zellen zu vermeiden.
6. Lagerungs- und Transportspezifikationen
SOC bei Lagerung: Halten Sie bei einer Langzeitlagerung einen SOC von 50 % aufrecht und vermeiden Sie eine vollständige Ladung (beschleunigt die Elektrolytzersetzung) oder eine leere Ladung (führt zu Korrosion der Kupferfolie).
Umweltkontrolle: Lagertemperatur 15–25 °C, Luftfeuchtigkeit < 60 %, physikalische Strukturänderungen durch Vibration oder Kompression vermeiden.
7. Optimierung des Softwarealgorithmus
SOC/SOH-Schätzung: Kalman-Filter oder neuronale Netzwerkalgorithmen werden eingesetzt, um die Genauigkeit der Schätzung von Batterieleistung und -zustand zu verbessern und kumulative Fehler zu vermeiden.
Auslöseschwelle für dynamischen Ausgleich: Passen Sie die Startbedingungen für den Ausgleich entsprechend dem Alterungsgrad der Batteriezellen an (z. B. durch schrittweises Reduzieren der Spannungsdifferenz von 50 mV auf 100 mV).