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鋰離子電池保護(hù)板的被動均衡和主動均衡方式

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(jìn)行放電，以熱量形式釋放電量，為其他電池爭取更多充電時(shí)間。這樣整個(gè)系統(tǒng)的電量受制于容量最少的電池。充電過程中，鋰離子電池一般有一個(gè)充電上限保護(hù)電壓值，當(dāng)某一串電池達(dá)到此電壓值后，鋰離子電池保護(hù)板會切斷充電回路，停止充電。假如充電時(shí)的電壓超過這個(gè)數(shù)值，也就是俗稱的過充，鋰離子電池就有可能燃燒或者爆炸。因此，鋰離子電池保護(hù)板一般都具備過充保護(hù)功能，防止電池過充。

被動均衡的優(yōu)點(diǎn)是成本低和電路設(shè)計(jì)簡單；而缺點(diǎn)為是以最低電池殘余量為基準(zhǔn)進(jìn)行均衡，無法新增殘量少的電池的容量，及均衡電量100％以熱量形式被浪費(fèi)。

2.主動均衡

主動均衡是以電量轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)行均衡，效率高，損失小。不同廠家的方法不同，均衡電流也從1～10?A不等。目前市場上出現(xiàn)的很多主動均衡技術(shù)不成熟，導(dǎo)致電池過放，加速電池衰減的情況時(shí)有發(fā)生。市場上的主動均衡大多采用變壓原理，依托于芯片廠家昂貴的芯片。并且此方式除了均衡芯片外，還要昂貴的變壓器等周邊零部件，體積較大，成本較高。

主動均衡帶來的好處顯而易見：效率高，能量被轉(zhuǎn)移，損耗只是變壓器線圈損耗，占比小；均衡電流可以設(shè)計(jì)的大，達(dá)到幾安甚至10A級別，均衡見效快。雖然有這些好處，主動均衡也帶來了新的問題。首先是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尤其是變壓器方法。幾十串甚至上百串電池要的開關(guān)矩陣如何設(shè)計(jì)，驅(qū)動要怎么控制，這都是令人頭痛的問題?，F(xiàn)在有主動均衡功能的BMS售價(jià)會高出被動均衡的很多，這也多少限制了主動均衡BMS的推廣。

被動均衡適合于小容量、低串?dāng)?shù)的鋰離子電池組應(yīng)用，主動均衡適用于高串?dāng)?shù)、大容量的動力型鋰離子電池組應(yīng)用。對BMS來講，除了均衡功能非常重要，背后的均衡策略更為重要。

鋰離子電池保護(hù)板均衡原理

常用的均衡充電技術(shù)包括恒定分流電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、平均電池電壓均衡充電、開關(guān)電容均衡充電、降壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。成組的鋰離子電池串聯(lián)充電時(shí)，應(yīng)保證每節(jié)電池均衡充電，否則使用過程中會影響整組電池的性能和壽命。

鋰離子電池在充電過程中，每節(jié)鋰離子電池都設(shè)有一個(gè)均衡電路，在充電時(shí)通過鋰離子電池保護(hù)板的均衡電路來控制每節(jié)電池的電壓，使每一串電池保持相同狀態(tài)，保證鋰離子電池的性能和壽命。

假如鋰離子電池保護(hù)板均衡電路設(shè)定的穩(wěn)壓電源是4.2V,當(dāng)鋰離子電池沒有達(dá)到4.2V時(shí)，每節(jié)鋰離子電池繼續(xù)充電，均衡電路不起用途，充電電流繼續(xù)從鋰離子電池上通過：當(dāng)鋰離子電池有一個(gè)達(dá)到4.2V時(shí)，均衡電路開始工作，它會把電壓一直穩(wěn)定到4.2V，即充電電流就不再經(jīng)過鋰離子電池了。