鋰電池主動均衡理解

鋰電池主動均衡方案總結：

來自： http://wenku.baidu.com/link?url=EWiyACZ3aLPhcOjI4FZL3uQ9d0FD6dBhADQSVQiaSmRHHATTdSig1Wy39JY7-ijCzbAEYG1ymz6Lv5zhGdZaStQSHzFt6v3h3_tMrJudz9O

目前車廠採用被動均衡方案的公司：（來自網頁）

 

 目前採用主動均衡的公司：

 

A：爲何要用主動均衡，或者被動均衡的問題：

1，被動均衡主要是經過熱量的形式將電壓高得鋰電池電量放掉。致使均衡電流不夠大。例如：差的鋰電池20AH的自放電率爲20ma，好的鋰電池20AH的自放電率爲1ma。若是系統採用的是200AH並聯系統，那麼單個的均衡電流至少得（20-1）*10 = 190ma。而通常被動均衡熱管理的要求只能一個一個的均衡，那其餘的電芯就沒有辦法均衡了。

2，被動均衡產生熱量是對於安全，結構有特別散熱要求， 鋰電池對熱很敏感，是須要絕對避免外部溫度升高的。被動均衡致使電池局部受熱。另外溫度高了致使元器件的失效率上升。

3，特斯拉採用被動均衡的可行性。 由於特斯拉採用的電池是18650型號電池，單體電池容量小，而且每一個電芯與電芯採用工業自動化生產，自己的一致性，自放電率控制比較好  。 另外因爲74節電芯並聯而後在進行96串串聯。 假設有一個74個電池一致性差，那麼這74個電池集中在一個並聯模塊的機率是極低的。總結一句話：特斯拉的電動車99.99%即便不均衡使用起來也須要不少次DOT纔會出現嚴重的不均衡。

B：主動均衡對比

1，基於電容的的均衡在電路失效的時候不會形成電池的過放，不過主動均衡電容充當電量搬用工，須要超級電容。超級電容的成本也很高，耐壓卻不高。容易出現老化，損壞等問題。 超級電容的壽命也存在問題。另外這種方式均衡的時候，電壓壓差越小均衡效率越低。可靠性沒法保證。

2，基於電感的均衡存在一個風險， 就是均衡開關打開的時候出現死機或者意外控制型號失靈的狀態，會引發大電流損壞電路。可靠性沒法保證。

3，基於變壓器的均衡方案，參考英飛凌的互感充放電方案，網址：http://wenku.baidu.com/link?url=-kwByOP8bR5aA0drfAfa27O8OY3tQaoGVeEkmn-8ioyv_mgucaXM48P3SAmGP9CUHzZXeONgcdEQGGf7fARBVcxj3MG3T3UpnSmHAsyYLG7

這種電路對事實上也對控制信號的可靠性要求特別高，並且還有時序要求。這種方案其實也不推薦。

 

3，基於DCDC方案：

這種電路內外分離，開關控制信號能夠經過組合邏輯電路提升可靠性。另一方面車載12VDCDC充電電流大，切換電路須要配合DCDC的使能，繼電器方案複雜，佈線空難。並且相鄰電芯不均衡時均衡效率過低。在充電的時候沒法進行均衡。須要補充了外部電阻放熱均衡。另外動力系統和12V低壓系統相互關聯，增長了整車電器的風險。

基於DCDC的主動均衡2：

此種方案我認爲時一個可行方案。首先控制矩陣開關的可靠性能夠經過組合邏輯電路實現。 而DCDC模塊輸入使用時電池的總壓，穩定。 經過使能去控制輸出對開關，MOS等損壞影響小。

缺點存在組件均衡問題，均衡算法，策略須要研究，測試驗證。