消费类电池,由于用电设备功耗比较小,单节电池的功率输出基本能满足要求,所以很少会几节电池一起使用。单体电池电量小,很多电池需要串并联才能获得相对较高的输出电压/输出功率/输出电流/输出功率等。
如下图(图1和图2)所示,很多方形电池和圆柱形电池(18650)组合成一个模块,很多模块组合成一个包作为电动车的电源。网上有人拆了特斯拉, ModelS的85Kwh电池组和松下产的7104圆柱形电池,每444节电池并联,共16组,串联组成电池组。
马斯特敢这么做,不是每个人都能这么想的。首先,松下小气缸技术完善,兼顾低成本和一致的性能。有个笑话说,如果用两台机器来测试松下电池,曲线是不一样的,你的第一个疑问应该是你的测试问题。电池的生产过程复杂,影响电池一致性的因素很多。从前到后,除了材料本身的一致性,还有配料/搅拌/涂布/冷压/分条/缠绕/注液/成型等材料。为了提高电池出货的一致性,电池厂商也会在成型后增加分拣程序,选择那些电阻偏差大/自放电严重的电池。
如果电池一致性不好,会严重影响电池的使用寿命,缩短电池组的使用寿命。经过多次充放电后,由于表面SEI膜的上升/副反应的增加/隔离膜上孔洞的堵塞等原因,单个电池的可逆容量会减弱。当容量衰减到初始容量的80%时,电动汽车的设计功能将受到严重影响。如果模块内电池一致性差,同电流充放电会导致部分电池过充或过放,大大缩短电池的整体循环寿命,不一致性会导致电池组内其他单体发生多米诺骨牌效应连锁反应。例如,循环寿命约为1000次的电池在电池组中只有约200个实际循环。但是如果电池的一致性不好,是否可以分组使用?
传统的BMS肯定被拒绝,但不一定是SDB(软件定义的)。传统BMS自带充电线,对所有电池进行充电/记录/停止,然后输出。如果电池一致性差,上述问题就会一个个发生。再进一步,如果我们把脑洞开大一点,我会在我的电池包里装两种电池,一种是低速巡航时的低速放电,一种是高速停车时的高速放电。不同的电池系统有不同的特点,往往被认为是相互冲突的能量密度/功率密度/成本/寿命/灵活性等指标。如果在同一个模块中使用不同系统的电池来匹配一个综合性能突出的产品,传统的BMS会更加困难。微软认为,可以这样做:给每个电池增加一个智能开关电路,收集每个电池的充放电电压/电流/电阻,实现智能分流,使每个电池的充放电情况接近单个电池,最大限度地发挥电池的使用价值。
这种电池管理模式的重要难点在于收集这些数据后的分析和电流分配。微软为它开发了一个复杂的算法,使用这种电池管理模式的电池包是软件定义的。更重要的是,这种电池管理模式可以实现不同化学系统的混合管理。储存能量的方式有上千种,各有利弊。电压/电阻/充放电速率不同,这些电池组合在一起能正常工作吗?在这方面,微软与SDB进行了一项实验,并获得了良好的结果(电池管理2合1)。此外,在智能手表中,柔性固态电池可以通过表带组装,与表盘下的聚合物锂离子电池配合可以更好地延长待机时间,这就要求SDB更好地规范固态电池和液态电池之间的合作。
至于引进这么多充放电的微器件,钱(成本)的问题不算什么(webelivehebomcstandspace requirementfourdsbsolution不会有太大影响)。未来,这个SDB系统将连接到整车物联网,了解您的个人行为和用户日程安排等。为您的旅行服务。啊,我们的电池也是连接大数据物联网的。