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鋰離子電池保護板的被動均衡和主動均衡方式

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年02月09日  

1.被動均衡


被動均衡一般通過電阻放電的方式,對電壓較高的鋰離子電池進行放電,以熱量形式釋放電量,為其他電池爭取更多充電時間。這樣整個系統的電量受制于容量最少的電池。充電過程中,鋰離子電池一般有一個充電上限保護電壓值,當某一串電池達到此電壓值后,鋰離子電池保護板會切斷充電回路,停止充電。假如充電時的電壓超過這個數值,也就是俗稱的過充,鋰離子電池就有可能燃燒或者爆炸。因此,鋰離子電池保護板一般都具備過充保護功能,防止電池過充。


被動均衡的優點是成本低和電路設計簡單;而缺點為是以最低電池殘余量為基準進行均衡,無法新增殘量少的電池的容量,及均衡電量100%以熱量形式被浪費。


2.主動均衡


主動均衡是以電量轉移的方式進行均衡,效率高,損失小。不同廠家的方法不同,均衡電流也從1~10?A不等。目前市場上出現的很多主動均衡技術不成熟,導致電池過放,加速電池衰減的情況時有發生。市場上的主動均衡大多采用變壓原理,依托于芯片廠家昂貴的芯片。并且此方式除了均衡芯片外,還要昂貴的變壓器等周邊零部件,體積較大,成本較高。


主動均衡帶來的好處顯而易見:效率高,能量被轉移,損耗只是變壓器線圈損耗,占比小;均衡電流可以設計的大,達到幾安甚至10A級別,均衡見效快。雖然有這些好處,主動均衡也帶來了新的問題。首先是結構復雜,尤其是變壓器方法。幾十串甚至上百串電池要的開關矩陣如何設計,驅動要怎么控制,這都是令人頭痛的問題。現在有主動均衡功能的BMS售價會高出被動均衡的很多,這也多少限制了主動均衡BMS的推廣。


被動均衡適合于小容量、低串數的鋰離子電池組應用,主動均衡適用于高串數、大容量的動力型鋰離子電池組應用。對BMS來講,除了均衡功能非常重要,背后的均衡策略更為重要。


鋰離子電池保護板均衡原理


常用的均衡充電技術包括恒定分流電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、平均電池電壓均衡充電、開關電容均衡充電、降壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。成組的鋰離子電池串聯充電時,應保證每節電池均衡充電,否則使用過程中會影響整組電池的性能和壽命。


鋰離子電池在充電過程中,每節鋰離子電池都設有一個均衡電路,在充電時通過鋰離子電池保護板的均衡電路來控制每節電池的電壓,使每一串電池保持相同狀態,保證鋰離子電池的性能和壽命。


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