鋰離子電池的均衡技術有哪幾種？
來源：寶鄂實業(yè)
2021-06-08 10:28
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鋰離子電池制作的重要問題是電池成組應用問題，為解決“電池一致性問題”，業(yè)內普遍使用均衡技術，目前，業(yè)界把主流電池均衡技術分為被動均衡法、主動均衡法、內均衡法三種。
1、常用的均衡法有通過電路實現(xiàn)的主動均衡法和被動均衡法。被動均衡法是通過電路將電壓高的單體電池接通一個負載電阻來對它進行放電，通過比較電路來判斷其電壓是否與其他單體電池的電壓相同，假如相同就停止放電，被動均衡法的缺點是消耗了單體電池的能量，出現(xiàn)熱量，均衡時間長。
被動均衡法的特點是原理簡單，容易實現(xiàn)，當均衡電流較小時，器件成本相對較低，但存在兩大問題：①電阻能消耗放電，浪費能量，出現(xiàn)熱量；②由于放電電阻不可能選得太小，充電結束時，根據電池特性往往小容量電池的電壓較高，在靜態(tài)均衡時，放掉的恰恰是小容量電池的電量，反而加大了電池間的互差。
2、主動均衡法是指在充放電時不把電壓較高的電池能量通過電阻消耗掉，而是將其能量傳遞到電壓較低的電池，從而實現(xiàn)鋰離子電池組的均衡充放電；主動均衡電路復雜，不能同時對所有的電池進行均衡，可靠性有待提高。
主動均衡法的重要特點有采用DC/CD雙向有源均衡電路，均衡效率高，充電、放電和靜態(tài)過程中都做均衡，平衡電流大，均衡速度較快，但也存在兩大問題：①技術復雜、成本高、實現(xiàn)困難；②頻繁切換均衡電路，對電池造成的傷害大，影響電池的壽命。
3、內均衡法是利用BMS在對串聯(lián)電池充電的過程中，通過調節(jié)充電電流和控制充電電壓的拓撲算法，使得電池組中各單體電池荷電量達到基本一致。內均衡技術的特點是算法簡單、沒有能量損失、沒有新增附加的充放電過程、不影響電池壽命、不新增硬件設備，但假如電池的荷電量相差很大，則要較長的時間才能均衡。
電池的不一致性來自于電池內阻、容量和SOC，而傳統(tǒng)一致性評價方法和均衡方式以外電壓一致性作為控制目標，并沒有有效地提高電池組的可用容量，所以也不能改善電池組一致性問題對成組電池使用造成的不良影響。
由于直流內阻、極化電壓、最大可用容量為電池的特定參數(shù)，在一次或持續(xù)的幾次充放電過程中基本不發(fā)生變化，所以電池組的均衡重要通過調整各單體電池的SOC來實現(xiàn)。經研究，以SOC作為均衡的參考對象，均衡對象相對固定，充分利用均衡時間，提高均衡利用率來降低均衡電流容量。
從電池管理系統(tǒng)角度，在電池組使用過程中檢測單體電池參數(shù)，尤其是動、靜態(tài)情況下電壓分布情況，掌握電池組中單體電池不一致性發(fā)展規(guī)律，對極端參數(shù)電池進行及時調整或更換，以保證電池組參數(shù)不一致性隨使用時間而增大。同時從能量的管理和策略上，引入實用性電池組能量管理和均衡系統(tǒng)，制定合理的電池均衡策略，主動干預和降低電池的不一致性。
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