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鋰離子電池保護板的被動均衡和主動均衡介紹
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,以熱量的形式釋放電能,為其他電池爭取更多的充電時間。 這樣整個系統的功率就會受到容量最小的電池的限制。 在充電過程中,鋰離子電池一般都有一個充電限制保護電壓值,當一串電池達到這個電壓值時,鋰離子電池保護板會切斷充電電路,停止充電。 如果充電電壓超過這個值,也就是俗稱的過充,鋰離子電池可能會燃燒或爆炸。 因此,鋰離子電池保護板一般都設有過充保護,以防止電池被過充。
無源均衡的優點是成本低,電路設計簡單; 缺點是以最小的電池剩餘電量作為均衡的基準,所以無法提高剩餘電量少的電池容量,100%的均衡電量以熱量的形式浪費掉。
2.主動均衡
主動均衡是通過高效率、低損耗的功率傳輸進行均衡。 該方法因製造商而異,均衡電流從 1 到 10?A 不等。 目前市場上的許多主動均衡技術還不成熟,會導致過度放電和加速電池衰減。 市面上的主動均衡大多采用可變電壓原理,依賴於芯片廠商昂貴的芯片。 而這樣一來,除了均衡芯片,還要加上昂貴的變壓器等周邊零件,體積更大,成本也更高。
主動均衡的好處是顯而易見的:效率高,能量轉移,損耗只是變壓器線圈損耗,佔比很小; 均衡電流可設計達到幾安培甚至10A的水平,均衡效果快。 儘管有這些好處,主動均衡也帶來了新的問題。 一是結構複雜,尤其是變壓器方式。 如何設計幾十串甚至幾百串電池的開關矩陣,如何控制驅動器,都是令人頭疼的問題。 現在具有主動均衡功能的BMS價格會比被動均衡高很多,這也或多或少限制了主動均衡BMS的推廣。
被動均衡適用於小容量、低串聯鋰離子電池組應用,而主動均衡適用於高串聯、大容量功率鋰離子電池組應用。 對於BMS來說,除了均衡功能很重要,後面的均衡策略更重要。
鋰離子電池保護板均衡原理
常用的均衡充電技術有恆分流電阻均衡充電、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、降壓轉換器均衡充電、電感均衡充電等。成組時,應保證每節電池均等充電,否則在使用過程中會影響整個電池的性能和壽命。