锂电池组充电主动平衡和被动平衡的解决方案
来源：存能电气 日期：2019-05-31 16:05 浏览量：次
锂电池组充电主动平衡和被动平衡的解决方案。在锂电池组充电和放电时佰富彩官网最需注意的重要环节便是均衡环节。目前，有两种解决小的锂电池在电池组中不平衡状况的方案：主动平衡与被动平衡。均衡环节就是需要保证锂电池组输入、输出合理到其中每一个锂电池，这样才能合理有效应用，不会损坏。
锂电池组充电平衡法
1.传统的被动方法：在一般的锂电池管理系统中，每个电池单元都通过一个开关连接到一个负载电阻。这种被动电路可以对个别被选中的单元放电。但该方法只适用于在充电模式下抑制最强电池单元的电压攀升。为限制功耗，此类电路一般只允许以100mA左右的小电流放电，从而导致充电平衡耗时可高达几小时。
2.主动平衡法：相关资料中有很多种主动平衡法，均需要一个用于转移能量的存储元件。如果用电容来做存储元件，将其与所有电池单元相连就需要庞大的开关阵列。更有效的方法是将能量存储在一个磁场中。该电路中的关键元件是一个变压器。
锂电池被动平衡
锂电池被动平衡是针对锂电池充电状态而言的。它的前提是，在对锂电池组充电前，电池组内的每个小电池存有不同的残余电荷，这种不同是由电池的不同性能参数决定的，由于每一个电池这种性能上的不同，有部分电池在电流冲动下会因为自己的“弱势”而过充，形成过压。过压是对锂电池的最大伤害，它会造成锂电池组的严重受损乃至无法再次使用。
被动平衡的方法是：在充电时，可以将导致小电池电压迅速高涨的电流分流到旁路电阻。将不需要的充电电流分流至电阻，以便让电阻耗散这些电流，就可以避免电池的过充电。被动平衡的这一功率耗散功能可以将电池分流出来的电流限定在某一范围内，从而使所有的小电池都充满电。
被动平衡方法的不足是：因为以功率耗散为手段，使一部分平衡电流表现为热量，这样就使得锂电池组的充电效率大打折扣，加大了制造锂电池的成本。另外，它也不能解决锂电池组在放电和搁置状态时的电量失衡问题，因而，如果想达到被动平衡的终极目的——锂电池组充放电的全面平衡还需要采取进一步的措施，但这都会加大锂电池组制造成本。
锂电池组充电主动平衡法的解决方案
主动平衡抛弃了被动平衡消耗电流的方法，改成了传送电流的方法。负责电荷传送的设备是一种电源转换器，这种设备使锂电池组内的小电池无论是在充电、放电还是闲置状态都能传送电荷，从而使小电池之间可经常保持动态平衡。
由于主动平衡方法的电荷传送效率极高，因此，可以提供较高的平衡电流，这意味着，这种方法在锂电池组充电、放电和闲置时的平衡能力更强。
1、快速充电能力强：主动平衡功能可以使锂电池组内各小电池更快地达到平衡，所以，快速充电的安全性更高，适宜于更大电流的高倍率充电方式。
2、闲置时：即使各个小电池已达到了充电时的平衡状态，但由于温度梯度不同，有的小电池内部温度高些，有的小电池内部低些，也会令每个小电池的内部漏电速度不同，试验数据显示，电池每升高10℃，漏电率便上升一倍，主动平衡功能可确保闲置锂电池组内的小电池“不断”地重新获得平衡，这有利于电池组内储存的电量能被充分利用，使电池组工作能力结束时，单个的小锂电池残余电量最小。
3、放电时：没有放电能力达到100%的锂电池组，这是因为，一组锂电池工作能力的结束是由某一个最先放完电的小锂电池决定的，并不能保证所有的小锂电池能同时达到放完电量。相反，会有个别的小锂电池保持有未用的残余电能。通过主动平衡方法，锂电池组在放电时，内部的大容量锂电池会将电能分配给小容量锂电池，因此，小容量锂电池也可以充分放电，而且，电池组内不会有残余的电能留下，具备主动平衡功能的电池组拥有较大的实际储电量(即，可以释放出更接近于标称容量的电能)。
最后说明一下，主动平衡方法所采用的系统性能取决于平衡电流与电池充电/放电效率之间的比例。一组锂电池的不平衡率越高，或者锂电池组充电/放电率越大，所需要的平衡电流就越高。当然，这种用来平衡的电流消耗相对于因内部平衡而获得的额外电流来说是相当划算的，况且，这种主动平衡还有利于锂电池组寿命的延长。
以上就是锂电池组充电主动平衡法和被动平衡的解决方案，平衡充电是所有锂电池组所需要的充电方式,可以提供主动电池平衡、高精度数据采集、电池保护及管理三大功能。
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