鋰電池保護板的被動均衡和主動均衡方式

來源：存能電氣  日期：2019-09-18 13:38  瀏覽量：次

　　鋰電池保護板的被動均衡和主動均衡方式。在傳統能耗型BMS系統中，均衡方式主要以被動均衡為主。其中，起到關鍵作用的鋰電池保護板均衡系統也引起了廣泛關注。目前市場上均衡多串聯的電池系統有傳統的被動均衡和主動均衡兩種方式。

　　鋰電池保護板的被動均衡和主動均衡方式

　　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，鋰電池保護板會切斷充電回路，停止充電。如果充電時的電壓超過這個數值，也就是俗稱的“過充”，鋰電池就有可能燃燒或者爆炸。因此，鋰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，無法增加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，還需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，尤其是變壓器方案。幾十串甚至上百串電池需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、低串數的鋰電池組應用，主動均衡適用于高串數、大容量的動力型鋰電池組應用。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。

　　鋰電池在充電過程中，每節鋰電池都設有一個均衡電路，在充電時通過鋰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，保證鋰電池的性能和壽命。

　　如果鋰電池保護板均衡電路設定的穩壓電源是4.2V,當鋰電池沒有達到4.2V時，每節鋰電池繼續充電，均衡電路不起作用，充電電流繼續從鋰電池上通過：當鋰電池有一個達到4.2V時，均衡電路開始工作，它會把電壓一直穩定到4.2V，即充電電流就不再經過鋰電池了。

　　總結：鋰電池保護板主動均衡和被動均衡都可以算劍宗，一個輕劍一個重劍，均衡策略算是氣宗。只有氣劍同練，才好在市場上華山論劍。