锂离子电池组均衡充电方法分析你了解多少？

著者：Iflowpower – Portable Power Station ပေးသွင်းသူ

如今，各种高科技涌现到我们的生活当中，为我们的生活带来了便利，那么你知道这些高科技当中可能就包含充电平衡吗?锂离子电池是近年来在市场上出现的，由于它的进步很大，所以它的市场份额上升的非常快。 锂离子电池的储能能力非常惊人，即便如此，单个电池组的容量无论从电压还是从电流来看还是太低，无法满足混合动力发动机的需求。 并联多个电池单元可以增大电池供给的电流，多个电池单元可以增大电池供给的电压。

充电平衡（简称等量充电）是一种平衡电池特性的充电。 是指电池在使用过程中，由于电池个体差异及温度差异而造成电池端电压的不平衡。 为了防止这种不平衡趋势，必须增加电池组的充电电压并对电池进行激活和充电，以平衡锂离子电池组中每节电池的特性，延长电池的使用寿命。

. 如果电压超出允许范围，锂离子电池很容易损坏。 如果电压超过上下限（以纳米磷酸盐离子电池为例，下限电压为2V，上限电压为3.

6V），可能会损坏电池。 其结果至少是加快了电池的自放电速度。 电池输出电压在较宽的荷电状态（SOC）范围内稳定，电压偏差风险小。

然而，在安全范围的两端，充电曲线的起伏都很陡峭。 因此，作为预防措施，必须严格监测电压。 常见的均衡充电技术有恒定并联电阻均衡充电、开路相关电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压变换器均衡充电、电感均衡充电等。

离子电池应串联使用，每个电池都应充电，否则在使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。 现有的单节锂离子电池保护芯片不具备均衡充电控制功能，需要将多节锂离子电池保护芯片的均衡充电控制功能连接到CPU。 通过与保护芯片的串行通讯实现，扩展了保护电路。

设计的复杂性和难度降低了系统的效率和可靠性，并增加了功耗。 传统被动式方法：一般的电池管理系统中，每个电池单元都通过开关与负载电阻相连。 该无源电路可以对选定的单个单元进行放电。

但该方法只适用于抑制充电模式下最固态的电池单元的电压上升。 为了限制功耗，这种电路通常只允许约 100 mA 的小电流放电，从而使充电平衡可能长达数小时。 当锂离子电池组生产时间较长时，由于各保护板静态功耗不同，以及各串电池自放电率不同，造成各串电池电压不一致。

均衡功能对锂离子电池组进行均衡电压，使电池组容量大小达到电池组的最大效率。 主动平衡法：相关材料中存在多种主动平衡方法，这些方法均有一个储存元件用于能量的转移。 若采用电容器作为储能元件，电容器与所有电池单元相连，形成一个巨大的开关阵列。

更有效的方法是将能量储存在磁场中。 电路中的关键元件是变压器。 该电路原型由Infertile和VogtelectronicComponentsGmbH的开发团队开发。

在锂离子电池组的每个单体电池上增加并联齿轮电路，达到输送的目的。 在此模式下，当电池首次充满电时，均衡装置可以防止其过度充电并将多余的能量转化为热量，并继续对电池电量不足的电池进行充电。 这种方法虽然简单，但是会造成能量损失，不适合快充系统。

充电前先将每只电池通过同一负载放电至相同程度，再进行恒流充电，以保证电池之间的平衡更加准确。 但对于电池组而言，由于个体的生理差异，各个电池单元深度使用后很难达到完全一致的理想效果。 即使放电后达到同样的效果，充电时也会出现新的不平衡。

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