1電池充放電機(jī)理及自放電分析1.1電池充放電機(jī)理磷酸鐵鋰正極材料具有規(guī)則的橄欖石型結(jié)構(gòu)，對(duì)磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行了大量研究。磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，充放電過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。在充放電過程中，聚合物隔膜將正極與負(fù)極隔開，電子不能通過而鋰離子可以通過。其充放電反應(yīng)機(jī)理為從式（1）、式（2）可以看出，其充放電反應(yīng)是在LFePODFeP04兩相之間進(jìn)行。充電過程中，鋰離子從UFeP04中脫出通過隔膜向負(fù)極遷移，正極形成FeP04相；放電過程中，鋰離子從負(fù)極脫出通過隔膜向正極遷移嵌入FeP04中形成UFeP04.由于充放電過程中鐵氧配位關(guān)系變化很小，所以在脫嵌鋰過程中雖然存在物相變化，但是沒有影響其電化學(xué)性能的體積效應(yīng)產(chǎn)生。

電池自放電分析電池的自放電是指電池在未使用狀態(tài)下，電池容量自然損失的現(xiàn)象。通常情況下，電池的自放電程度主要受正極材料、電池的制作工藝、電解液性質(zhì)、溫度和時(shí)間等因素影響。自放電使電池?fù)p失一部分容量，不同類型的電池自放電過程不同。電池自放電受溫度影響較大，且受電池荷電狀態(tài)影響較大。如果負(fù)極處于充足電的狀態(tài)而正極發(fā)生自放電，電池內(nèi)容量平衡被破壞，將導(dǎo)致永久性的容量損失。長時(shí)間或經(jīng)常自放電時(shí)，鋰有可能沉積在碳上，增大兩極間容量的不平衡程度。在實(shí)際應(yīng)用中，電池自放電還包括電池管理系統(tǒng)所消耗的容量。

2.是電池組車載放電。單節(jié)電池檢測模塊分別對(duì)每一節(jié)電池電壓、溫度進(jìn)行檢測；觸摸屏模塊對(duì)電池組總電壓、總電流進(jìn)行檢測，并對(duì)電池組的充電過程進(jìn)行控制。低電壓電動(dòng)汽車每組電池的電池?cái)?shù)為16節(jié)，串聯(lián)在一起，總電壓約觸摸屏模塊檢測電池組總電壓、總電流，并在觸摸屏模塊上把電池組總電壓、總電流、單節(jié)電池電壓、溫度等重要信息實(shí)時(shí)顯示出來。觸摸屏模塊同時(shí)通過CAN總線與充電機(jī)、均衡模塊和電機(jī)控制器進(jìn)行通信，對(duì)動(dòng)力電池組的充放電過程進(jìn)行監(jiān)測和控制，是管理系統(tǒng)的核心。

3.磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組充電過程如下：開始階段，充電機(jī)對(duì)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組進(jìn)行串聯(lián)充電，單節(jié)電池檢測模塊對(duì)單節(jié)電池電壓、溫度進(jìn)行檢測，將檢測結(jié)果通過CAN通信送給觸摸屏微處理器，觸摸屏微處理器監(jiān)測、控制串聯(lián)充電過程。按照單節(jié)電池電壓控制串聯(lián)充電的方式充電，當(dāng)串聯(lián)充電結(jié)束時(shí)，觸摸屏模塊檢測到某節(jié)或某幾節(jié)電池SOC較低，需要啟動(dòng)均衡模塊時(shí)，觸摸屏發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)對(duì)應(yīng)電池的均衡模塊。當(dāng)均衡充電模塊完成對(duì)各單節(jié)電池的均衡充電后，均衡充電模塊停止工作，觸摸屏微處理器顯示電池組充電完成。

通過磷酸鐵鋰動(dòng)力電池組充電實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，均衡充電模塊能很好地對(duì)電池組中各單節(jié)電池進(jìn)行均衡充電，通過電池組均衡充電裝置，能使電池組中各單節(jié)電池都充滿電量。

4.通過對(duì)電池組不可逆容量損耗和可逆容量損耗的分析，設(shè)計(jì)了一種帶有均衡裝置的適合車載動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)。此電池管理系統(tǒng)采用低功耗電池檢測模塊對(duì)單體電池電壓、溫度等信息進(jìn)行檢測，觸摸屏模塊采用低功耗設(shè)計(jì)，在待機(jī)狀態(tài)下，自動(dòng)進(jìn)入低功耗模式。電池均衡模塊只有在觸摸屏模塊發(fā)出指令時(shí)才工作，降低了電池組的能量損耗。電池管理系統(tǒng)對(duì)電池組的充放電過程進(jìn)行監(jiān)測和控制，避免電池過充、過放、過溫、大電流等對(duì)電池造成損壞，使電池都能充滿電，有利于電池組的有效使用，延長了電池組的循環(huán)使用壽命。