锂离子电池保护板的被动均衡和主动均衡介绍

1.被动均衡

被动均衡一般通过电阻放电的方式对电压较高的锂离子电池进行放电,以热量的形式释放电能,为其他电池争取更多的充电时间。 这样整个系统的功率就会受到容量最小的电池的限制。 在充电过程中,锂离子电池一般都有一个充电限制保护电压值,当一串电池达到这个电压值时,锂离子电池保护板会切断充电电路,停止充电。 如果充电电压超过这个值,也就是俗称的过充,锂离子电池可能会燃烧或爆炸。 因此,锂离子电池保护板一般都设有过充保护,以防止电池被过充。

无源均衡的优点是成本低,电路设计简单; 缺点是以最小的电池剩余电量作为均衡的基准,所以无法提高剩余电量少的电池容量,100%的均衡电量以热量的形式浪费掉。

2.主动均衡

主动均衡是通过高效率、低损耗的功率传输进行均衡。 该方法因制造商而异,均衡电流从 1 到 10?A 不等。 目前市场上的许多主动均衡技术还不成熟,会导致过度放电和加速电池衰减。 市面上的主动均衡大多采用可变电压原理,依赖于芯片厂商昂贵的芯片。 而这样一来,除了均衡芯片,还要加上昂贵的变压器等周边零件,体积更大,成本也更高。

主动均衡的好处是显而易见的:效率高,能量转移,损耗只是变压器线圈损耗,占比很小; 均衡电流可设计达到几安培甚至10A的水平,均衡效果快。 尽管有这些好处,主动均衡也带来了新的问题。 一是结构复杂,尤其是变压器方式。 如何设计几十串甚至几百串电池的开关矩阵,如何控制驱动器,都是令人头疼的问题。 现在具有主动均衡功能的BMS价格会比被动均衡高很多,这也或多或少限制了主动均衡BMS的推广。

被动均衡适用于小容量、低串联锂离子电池组应用,而主动均衡适用于高串联、大容量功率锂离子电池组应用。 对于BMS来说,除了均衡功能很重要,后面的均衡策略更重要。

锂离子电池保护板均衡原理

常用的均衡充电技术有恒分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压转换器均衡充电、电感均衡充电等。成组时,应保证每节电池均等充电,否则在使用过程中会影响整个电池的性能和寿命。