充電機直流母線上的紋波會影響電池壽命嗎?
?這個問題,是國康問題的,我回家準備把這個問題稍微詳細一些展開。從原則上來說,這個問題“Does the current ripple influences the lifetime of the battery?”其實還是比較平常的。
在群里還有兄弟提了以下的假設電機驅動器對電池的電流倒灌對電池的影響超過充電對電池的影響。電動汽車中的電機驅動器對電池的電流倒灌分三個方面,一是電機狀態轉換時,比如突然停車等;二是電機磁場控制時,現在的控制算法是FOC的力矩控制模式,當電流或者磁場矢量突變時;三是每一個開關周期,此時直流母線上是一個震蕩電流,負載越輕,震蕩越大。 電池的分布參數,與驅動器中一些高頻成分引起的共振會超過高頻成分本身。
電池是一個不同SOC和頻率存在較大響應差異的,紋波的迭代主要在頻率響應上對電池產生影響。
這個頻率響應的過程也確實值得思考
我初步找了兩個數據源來提供這個影響:
1)短期內無影響(電池系統層面的測試)
Sven De Breucker在《Impact of Current Ripple on Li-ion Battery Ageing 》一文中,做了一些實驗和測試。這個實驗是基于4個月的短期實驗來做的
這項研究主要對DC-DC轉換器的紋波電流和鋰離子電池的老化影響,使用兩個雙向構建的dc-dc轉換器連接到兩個相同的12 kWh / 28 kW鋰離子電池。
兩個電池組一個經受較高得紋波電流,一個幾乎沒有。在每個月結束時
月通過HPPC測試來測量電池得參數情況。
做下來影響基本不大
2)長期影響也不大(Twelve prismatic 28 Ah Li-ion cells with NCM111)
ALEXANDER BESSMAN在《Interactions between battery and power electronics in an electric vehicle drivetrain》里面做了一些實驗
這個實驗經歷了一年的測試周期,大約2000次循環,大約損失了原始容量的約20%。容量衰減量與是否疊加紋波電流(交流頻率)無關
小結:在這個層面來看,充電機在選擇GAN的器件,在選用可能產生更高頻率的紋波的情況下,不會對電芯產生壽命層面的影響,還是會加速發展的