電池組一致性問題產(chǎn)生的原因

理想狀態(tài)下電池組應(yīng)具有如下特征：充電或放電時，所有電池電壓同步上升或同步下降，電池間的容量、電壓、自放電率和內(nèi)阻非常接近，即所有電池的表現(xiàn)狀態(tài)基本相同，一致性非常好，所有電池幾乎能同時充滿電或同時放完電，不會有電池發(fā)生過充電或過放電的問題。

但現(xiàn)實(shí)中，電池組卻大部分表現(xiàn)很差，一致性問題突出，電池組的循環(huán)使用壽命通常只有單體電池設(shè)計(jì)壽命的1／3至1／5，非常影響設(shè)備的使用壽命和續(xù)航時間，問題嚴(yán)重的還會發(fā)生熱失控故障，導(dǎo)致設(shè)備或人員受損。

通過大量的實(shí)驗(yàn)研究和運(yùn)行數(shù)據(jù)分析可發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致常規(guī)電池組發(fā)生一致性問題的主要原因包括兩個：一個原因是電池生產(chǎn)工藝的差異產(chǎn)生的，簡稱內(nèi)因，一旦電池封裝化成完成后，電池間的容量、自放電率和內(nèi)阻參數(shù)等差異就存在了，只是差異程度不同而已。

第二個原因可以稱之為外因，主要是充放電電壓參數(shù)、電流參數(shù)、環(huán)境溫度差異波動等原因引起的，這些外因環(huán)境，會將內(nèi)因形成的差異逐漸積累和放大，并且這種差異的放大呈現(xiàn)指數(shù)放大特點(diǎn)，這就是電池組一旦發(fā)生一致性問題后會迅速加重的原因。

解決一致性原因的常見方法

在解決電池組的一致性問題方面，根據(jù)電池發(fā)生一致性問題的主要原因，主要有兩種技術(shù)解決方案，一種方案是在電池生產(chǎn)工藝上做文章，通過提高生產(chǎn)工藝水平的方式來提高電池在出廠時的一致性，這種方案具有一定的效果，能最大程度減緩和延遲一致性問題發(fā)生的時間，但無法根除；

另一種方案是使用電池均衡器進(jìn)行干預(yù)，電池均衡包括被動均衡和主動均衡兩類，被動均衡又稱耗能均衡，均衡電流小，均衡效率為零，僅適用于一致性較好，散熱均勻，并且電池組容量較小的情況；主動均衡的典型代表是轉(zhuǎn)移式電池均衡，均衡效率和均衡電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于被動式均衡。

可以預(yù)見的是，主動均衡即使是未來發(fā)展的主流，設(shè)計(jì)架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方式多種多樣，本文不進(jìn)行討論，但有一點(diǎn)是肯定的，所有的設(shè)計(jì)目標(biāo)都是朝著支持均衡電流較大、均衡效率高、均衡速度快的方向發(fā)展。

3實(shí)時、高速電池均衡技術(shù)及分流特點(diǎn)

電池均衡技術(shù)中，較難解決的是均衡電流和均衡效率的匹配和兼顧問題，既要能提供較大的均衡電流，又要具備較高的均衡效率，之所以提出這一要求，主要是存在大電流均衡情況下的均衡設(shè)備發(fā)熱，并且影響電池組溫升的問題。