新能源和電動汽車的開展，都會用到能量密度比較高的鋰電池。而鋰電池串聯(lián)使用過程中，為了保證電池電壓的共同性，必然會用到電壓均衡電路。今日跟咱們一起分享一下，我在作業(yè)中用過幾種電池的均衡電路，希望對咱們有所協(xié)助。

最簡略的均衡電路便是負(fù)載耗費(fèi)型均衡，也便是在每節(jié)電池上并聯(lián)一個電阻，串聯(lián)一個開關(guān)做操控。當(dāng)某節(jié)電池電壓過高時，打開開關(guān)，充電電流經(jīng)過電阻分流，這樣電壓高的電池充電電流小，電壓低的電池充電電流大，經(jīng)過這種辦法來完成電池電壓的均衡。

但這種辦法只能適用于小容量電池，關(guān)于大容量電池來說是不現(xiàn)實的。

負(fù)載耗費(fèi)性均衡的示意圖

第二種均衡辦法我沒有試驗過，便是飛渡電容法。簡略的說便是每一節(jié)電池并聯(lián)一個電容，經(jīng)過開關(guān)這個電容既能夠并聯(lián)到自身這節(jié)電池上，也能夠并聯(lián)到相鄰的電池。

當(dāng)某節(jié)電池電壓過高，首先將電容與電池并聯(lián)，電容電壓與電池共同，然后將電容切換到相鄰的電池，電容給電池放電。完成能量的搬運(yùn)。

由于電容并不耗費(fèi)能量，所以能夠完成能量的無損搬運(yùn)。但這種辦法太繁瑣了，現(xiàn)在的動力電池動不動幾十節(jié)串聯(lián)，要是選用這種辦法，需求很多開關(guān)來操控。

飛渡電容法作業(yè)原理圖，僅僅畫出相鄰兩節(jié)電池的均衡原理圖

第一次做均衡，是做的一款動力電池組的充電，電池容量80ah的兩組并聯(lián)，要求均衡電流為10a。本來了解的一點均衡的原理底子不夠用，這么大電流都相當(dāng)于一個一個的小模塊了，最后還真的是選用n個小模塊串聯(lián)，每節(jié)電池并聯(lián)一個小模塊，如果單體電池電壓低于設(shè)定值，啟動相應(yīng)的并聯(lián)模塊，對低電壓電池啟動充電，補(bǔ)充能量提升電壓，完成均衡。

自動均衡辦法能夠選用我前面說到的一個變壓器多路輸出的辦法。

如果你想使用下面的電路示意圖，做一個多路輸出的反激電源，使用各個模塊的輸出電壓來對電池完成均衡，我估量你需求很深的功力才能夠，因為單單穿插調(diào)整率這一項就很難。但是，使用這個電路，咱們能夠換一下思路，各路輸出不需求穩(wěn)壓，當(dāng)然為了避免開路損壞輸出電容，咱們能夠做一個簡略的原邊反應(yīng)。然后在每路輸出到電池之間串聯(lián)一個電子開關(guān)，由于這種均衡是配合電池辦理系統(tǒng)一起作業(yè)的，因此每路輸出只要串聯(lián)一個電子開關(guān)，由辦理單元操控即可，哪路電壓地咱們就能夠打開這個電子開關(guān)，有電源輸出給該節(jié)電池充電，直到一切單體電池電壓到達(dá)咱們的期望值。

選用這種均衡辦法，曾經(jīng)做過1000AH，7串電池及300AH，80串電池的均衡，均衡完成后，一切單體電池電壓能夠到達(dá)5mV以內(nèi)。

多繞組變壓器法結(jié)構(gòu)圖

自動均衡也能夠選用能量搬運(yùn)的辦法。所謂能量搬運(yùn)，既能夠是從整組電壓取能量向低電壓補(bǔ)充，也能夠是從將電壓過高的電池取能量向整組電壓反應(yīng)。

我在一款通訊電源電源系統(tǒng)中用過第二種辦法完成過電池均衡。電路原理圖如下：

其時做的是16串鋰電池的均衡，分成了兩組，每組8只電池串聯(lián)，這兒只畫了6只描述作業(yè)原理。

如果電池B5電壓過高，操控Q5以PWM形式作業(yè)，當(dāng)Q5注冊，電感L5儲能；當(dāng)Q5封閉，電感貯存的能量就會經(jīng)過D5給電池B1-B4充電，降低B5電池電壓抬高其余電池電壓，使用相同的原理能夠剖析其余電池組電壓過高時分的作業(yè)過程。

在試驗過程中，兩組之間各自選用這種辦法均衡。當(dāng)兩組之間呈現(xiàn)偏差的時分，就能夠選用雙向DC-DC進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換了，這樣選用的模塊數(shù)量較少，規(guī)劃比較方便。

我其時沒有選用雙向DC-DC，而是簡略的選用能量耗費(fèi)性做兩組之間電池的均衡。從最終的試驗作用來看，電池均衡仍是比較不錯的。

在均衡過程中，如果對每節(jié)電池供給一路充電模塊感覺歸于殺雞用牛刀，能量耗費(fèi)型有達(dá)不到技術(shù)要求，也便是需求自動均衡，那么前面說到的變壓器一拖多輸出的辦法，或許更適合你的需求，選用合適的變壓器，做原邊反應(yīng)限流的多路輸出反激電源即可。

其實，隨著動力電池的使用開展，不僅均衡，電池過充過放的維護(hù)，也便是咱們常說的維護(hù)板的使用也會越來越廣闊。咱們知道本來的18650電芯，十幾串的維護(hù)板用ic很常見，完成短路、過充維護(hù)、過放維護(hù)。但如果是幾十串的電芯呢，不知道有沒有觸摸過這方面資料的網(wǎng)友，能夠一起交流下。

這便是截止現(xiàn)在為止，我試驗過的四種電池均衡的辦法，均衡的電池從2AH到1000AH，串聯(lián)的節(jié)數(shù)從7串到120串。

個人感覺如下：

1.關(guān)于10AH以內(nèi)的電池組，選用能量耗費(fèi)型可能是比較好的選擇，操控簡略。

2.關(guān)于幾十AH的電池組來說，選用一拖多的反激變壓器，結(jié)合電池采樣部分來做電池均衡應(yīng)該是可行的。

3.關(guān)于上百AH的電池組來說，可能選用獨立的充電模塊會好一些，因為上百AH的電池，均衡電流都在10多A左右，如果串聯(lián)節(jié)數(shù)再多一些，均衡功率都很大，引線到電池外，選用外部DC-DC或AC-DC均衡或許更安全。

現(xiàn)在的均衡都是以電池電壓共同作為均衡的結(jié)束條件，但隨著SOC計算越來越準(zhǔn)確，容量共同的均衡應(yīng)該是未來開展的趨勢。