1. Controle de equilíbrio do Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS)
Equalização passiva: por meio da descarga do resistor, a energia das células de alta carga é dissipada na forma de calor, fazendo com que as tensões de cada célula tendam a ser consistentes. É adequada para cenários com custo reduzido, mas a eficiência é relativamente baixa.
Balanceamento ativo: transfere a energia de células de alta carga para células de baixa carga por meio de transferência de energia (como capacitores/indutores), o que é altamente eficiente e reduz o desperdício de energia, tornando-o adequado para
baterias de alto valor
(como veículos elétricos).
Função: Corrigir as diferenças de voltagem/capacidade entre as células da bateria em tempo real e evitar o declínio geral do desempenho causado pelo "efeito shortboard".
2. Otimizar a estratégia de carga e descarga
Carga e descarga superficiais: controle a faixa de carga e descarga dentro de 20% a 80% SOC (estado de carga), evite carga e descarga profundas (como abaixo de 10% ou acima de 90%) e reduza o crescimento de dendritos de lítio e o estresse do eletrodo.
Carga e descarga de baixa taxa: ao usar uma corrente de 0,5 C ou menos, o efeito de polarização é reduzido e a diferença na taxa de envelhecimento entre as células da bateria é mais lenta.
Calibração de carga completa: execute 100% de carga e descarga a cada 3 a 6 meses e deixe-o parado para ajudar o BMS a recalibrar a estimativa do SOC.
3. Gestão rigorosa da temperatura
Design de temperatura uniforme: O sistema de resfriamento a líquido/ar é adotado para garantir que a diferença de temperatura dentro da bateria seja inferior a 5 °C. As células da bateria envelhecem mais rapidamente em áreas de alta temperatura, intensificando a inconsistência.
Faixa de temperatura operacional: controle entre 15 e 35° C. Evite carregamento em baixa temperatura (< 0° C é propenso à formação de depósitos de lítio) ou operação em alta temperatura (> 45° C acelera o crescimento do filme SEI).
4. Inspeção e manutenção regulares
Monitoramento de parâmetros: Detecção mensal da tensão e da resistência interna de cada célula da bateria (método de impedância CA). Células de bateria anormais (como desvio de tensão > 5%) precisam ser tratadas separadamente.
Calibração de capacidade: realize um teste de capacidade total uma vez por ano (descarga a 1C até a tensão de corte) e remova as células com atenuação de capacidade maior que 20%.
Registros de manutenção: Estabeleça um banco de dados de envelhecimento das células da bateria, preveja tendências inconsistentes e intervenha com antecedência.
5. Princípios para correspondência e substituição de células de bateria
Consistência inicial: Para novos conjuntos de baterias, é necessário garantir que as diferenças na resistência interna, capacidade e taxa de autodescarga das células sejam inferiores a 3% (por meio de processos de classificação).
Substituição de grupo: Ao substituir células de bateria antigas, todo o grupo deve ser substituído ou os parâmetros das células de bateria novas e antigas devem ser rigorosamente combinados para evitar o uso misto de células novas e antigas.
6. Especificações de armazenamento e transporte
SOC de armazenamento: mantenha 50% de SOC durante armazenamento de longo prazo e evite carga total (acelerando a decomposição do eletrólito) ou carga vazia (causando corrosão da folha de cobre).
Controle ambiental: Temperatura de armazenamento 15~25°C, umidade < 60%, evitar alterações na estrutura física causadas por vibração ou compressão.
7. Otimização de algoritmo de software
Estimativa SOC/SOH: algoritmos de filtragem de Kalman ou de rede neural são adotados para aumentar a precisão da estimativa de energia e saúde da bateria e evitar erros cumulativos.
Limiar de disparo de equalização dinâmica: ajuste as condições de inicialização da equalização de acordo com o grau de envelhecimento das células da bateria (como relaxar gradualmente a diferença de tensão de 50 mV para 100 mV).