鉅大LARGE | 點擊量：8734次 | 2019年06月29日
分享一下幾種電池的均衡電路
新能源和電動汽車的開展，都會用到能量密度比較高的鋰電池。而鋰電池串聯使用過程中，為了保證電池電壓的共同性，必然會用到電壓均衡電路。今日跟咱們一起分享一下，我在作業中用過幾種電池的均衡電路，希望對咱們有所協助。
最簡略的均衡電路便是負載耗費型均衡，也便是在每節電池上并聯一個電阻，串聯一個開關做操控。當某節電池電壓過高時，打開開關，充電電流經過電阻分流，這樣電壓高的電池充電電流小，電壓低的電池充電電流大，經過這種辦法來完成電池電壓的均衡。
但這種辦法只能適用于小容量電池，關于大容量電池來說是不現實的。
負載耗費性均衡的示意圖
第二種均衡辦法我沒有試驗過，便是飛渡電容法。簡略的說便是每一節電池并聯一個電容，經過開關這個電容既能夠并聯到自身這節電池上，也能夠并聯到相鄰的電池。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
當某節電池電壓過高，首先將電容與電池并聯，電容電壓與電池共同，然后將電容切換到相鄰的電池，電容給電池放電。完成能量的搬運。
由于電容并不耗費能量，所以能夠完成能量的無損搬運。但這種辦法太繁瑣了，現在的動力電池動不動幾十節串聯，要是選用這種辦法，需求很多開關來操控。
飛渡電容法作業原理圖，僅僅畫出相鄰兩節電池的均衡原理圖
第一次做均衡，是做的一款動力電池組的充電，電池容量80ah的兩組并聯，要求均衡電流為10a。本來了解的一點均衡的原理底子不夠用，這么大電流都相當于一個一個的小模塊了，最后還真的是選用n個小模塊串聯，每節電池并聯一個小模塊，如果單體電池電壓低于設定值，啟動相應的并聯模塊，對低電壓電池啟動充電，補充能量提升電壓，完成均衡。
自動均衡辦法能夠選用我前面說到的一個變壓器多路輸出的辦法。
如果你想使用下面的電路示意圖，做一個多路輸出的反激電源，使用各個模塊的輸出電壓來對電池完成均衡，我估量你需求很深的功力才能夠，因為單單穿插調整率這一項就很難。但是，使用這個電路，咱們能夠換一下思路，各路輸出不需求穩壓，當然為了避免開路損壞輸出電容，咱們能夠做一個簡略的原邊反應。然后在每路輸出到電池之間串聯一個電子開關，由于這種均衡是配合電池辦理系統一起作業的，因此每路輸出只要串聯一個電子開關，由辦理單元操控即可，哪路電壓地咱們就能夠打開這個電子開關，有電源輸出給該節電池充電，直到一切單體電池電壓到達咱們的期望值。
選用這種均衡辦法，曾經做過1000AH，7串電池及300AH，80串電池的均衡，均衡完成后，一切單體電池電壓能夠到達5mV以內。
多繞組變壓器法結構圖
自動均衡也能夠選用能量搬運的辦法。所謂能量搬運，既能夠是從整組電壓取能量向低電壓補充，也能夠是從將電壓過高的電池取能量向整組電壓反應。
我在一款通訊電源電源系統中用過第二種辦法完成過電池均衡。電路原理圖如下：
其時做的是16串鋰電池的均衡，分成了兩組，每組8只電池串聯，這兒只畫了6只描述作業原理。
如果電池B5電壓過高，操控Q5以PWM形式作業，當Q5注冊，電感L5儲能；當Q5封閉，電感貯存的能量就會經過D5給電池B1-B4充電，降低B5電池電壓抬高其余電池電壓，使用相同的原理能夠剖析其余電池組電壓過高時分的作業過程。
在試驗過程中，兩組之間各自選用這種辦法均衡。當兩組之間呈現偏差的時分，就能夠選用雙向DC-DC進行能量轉換了，這樣選用的模塊數量較少，規劃比較方便。
我其時沒有選用雙向DC-DC，而是簡略的選用能量耗費性做兩組之間電池的均衡。從最終的試驗作用來看，電池均衡仍是比較不錯的。
在均衡過程中，如果對每節電池供給一路充電模塊感覺歸于殺雞用牛刀，能量耗費型有達不到技術要求，也便是需求自動均衡，那么前面說到的變壓器一拖多輸出的辦法，或許更適合你的需求，選用合適的變壓器，做原邊反應限流的多路輸出反激電源即可。
其實，隨著動力電池的使用開展，不僅均衡，電池過充過放的維護，也便是咱們常說的維護板的使用也會越來越廣闊。咱們知道本來的18650電芯，十幾串的維護板用ic很常見，完成短路、過充維護、過放維護。但如果是幾十串的電芯呢，不知道有沒有觸摸過這方面資料的網友，能夠一起交流下。
這便是截止現在為止，我試驗過的四種電池均衡的辦法，均衡的電池從2AH到1000AH，串聯的節數從7串到120串。
個人感覺如下：
1.關于10AH以內的電池組，選用能量耗費型可能是比較好的選擇，操控簡略。
2.關于幾十AH的電池組來說，選用一拖多的反激變壓器，結合電池采樣部分來做電池均衡應該是可行的。
3.關于上百AH的電池組來說，可能選用獨立的充電模塊會好一些，因為上百AH的電池，均衡電流都在10多A左右，如果串聯節數再多一些，均衡功率都很大，引線到電池外，選用外部DC-DC或AC-DC均衡或許更安全。
現在的均衡都是以電池電壓共同作為均衡的結束條件，但隨著SOC計算越來越準確，容量共同的均衡應該是未來開展的趨勢。
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