动力电池组连接与可靠性

原标题：动力电池组连接与可靠性

在采用动力电池单体构成动力电池组时，常采用以下两种连接方式：

①将动力电池单体先串联后在并联的组合方式。

②将动力电池单体先并联后在串联的组合方式。

（1）先串联后在并联组合方式的可靠性

将动力电池单体先串联后在并联的组合方式可用来提高供电系统的可靠性，是当动力电池单体先串联后已不能保证用户提出的可靠性要求时，就可以再并联一组同规格的动力电池单体来提高可靠性。为了有一个量的概念，图1给出了先串联后在并联的组合方式的可靠性模型图。

假定各动力电池单体的可靠度相同Pi=0.99，则图1中PU是动力电池单体的可靠性，这两部分是串并联冗余的关系。那么根据可靠性并联的计算公式，动力电池单体的可靠性PU是：

PU＝Pi/n

式中：n为动力电池单体的个数。

动力电池单体串联后在并联的组合方式的系统可靠性Pa是：

Pa＝1-（1-PU）（1-PU）×……×（1-PU）

由上面的结果可以看出，两个可靠性都为0.99的单元并联后，其可靠性增加到100倍，不可靠性由百分之一下降到万分之一。

（2）先并联后在串联组合方式的可靠性

将动力电池单体先并联后在串联的组合方式可用来提高供电系统的可靠性，是当动力电池单体先串联后已不能保证用户提出的可靠性要求时，就可以再将同规格的单动力电池单体并联后在串联来提高可靠性。为了有一个量的概念，图2给出了先并联后在串联的组合方式的可靠性模型图。

如果假定动力电池单体的可靠度为Pi=0.99，则图2中Pe是动力电池单体的可靠性，这两部分是并联冗余的关系。那么根据可靠性并联的计算公式，动力电池单体的可靠性PU就是：

Pe＝nPi

动力电池单体串联后在并联的组合方式的系统可靠性Pp是：

Pp＝1-（1-Pe）（1-Pe）×……×（1-Pe）

由上面的计算公式可以从理论上定性和定量地看出可靠性的趋势是：

PP＞Pi

显然，采用先并联后串联的方式组成的动力电池组，其可靠度将比先串联后并联的方式要高。如果考虑到动力电池单体的不均匀性，那么这种先并联后在串联的连接方式对防止出现两组动力电池组偏流有利。