電池包管理之電池均衡技術解析

寫到電池均衡，基本上已經觸及了BMS的核心區域，首先要明白幾點問題。

1.電池均衡是有限度的，效果要用一定的參數進行評價。

2.電池均衡在HEV和EV里面，要求有很大的差別。

3.電池均衡的效果非得與成本和額外的能量消耗進行博弈和讓步。

而且其實有必要搞清楚為甚么要進行均衡，從幾篇論文中，可以得到一些明確的闡述：

SAE_BatteryChargeEqualization–StateoftheArtandFutureTrends

SAE_AReviewofCellEqualizationMethodsforLithiumIonandLithiumpolymerBatterySystems

這兩篇文章都是對這個方面較為全面的論述，中文的文章有一文《動力鋰離子電池包特性分解與均衡管理》寫得比較全面，但是可能太抽象了。

均衡的原由：

EV和HEV都要在充電和放電階段承受很大的瞬間電流，充電的時候表今朝制動能量回收(regenerativebrakingcurrent)。關于鋰電池而言，這么大的充電電流可能是部分較滿的電池筆直超過損壞的電壓區間。

放電階段則是電機在啟動和汽車加速的時候，要很高的瞬間能量。大的放電電流，可能讓某些電池處于深度放電的狀態，一是影響輸出電流，二是電池本身就會損壞。

2010HondaInsight-II的示意圖片

關于上述的電流計算，其實和整車有很大的關系，相信在后面找到充足的資料和計算公式以后，可以把能量管理單元(EnergyStorageSystem)動力單元(powerTrainSytem)和最終的車體環境的參數建立一些計算和評估的公式，在比較當前賣得一些電動車時候可以做出一些初步的Review.

電池單體的差異緊要表今朝內阻和隨著時間推移和溫度變化時候，容量會有差異。高內阻和低容量的電池，在放電電流大的時候會出現更大的電壓擺幅。與標準電池差異大的電池更容易損壞，因此某種程度上，要使用均衡的算法，使得整個電池包擺脫短板效應。

均衡的辦法分類：充電均衡，放電均衡和動態均衡。

1.充電均衡在充電過程中后期,部分電池的容量很高，其單體電壓已經超過設定的限制的時候(一般要比截止電壓小)時,BMS控制均衡電路開始工作,控制這些容量滿的電池少充，不充甚至是轉移能量，以達到在整個電池包的容量小的電池持續充電并且容量滿電池不損壞的目的。

充電均衡的功能是戒備電池包內的電池過充電，部分結構在放電使用中，可能會帶來的某些負面影響。由于充電均衡僅僅保證了電池在充電中，容量最小的電池不過充，在放電過程中，它能釋放的能量也是最小的，因此這些電池過度放電的可能性很大。倘若BMS控制不好的情況下，這些容量小的電池已經處于深度放電條件下，電池包的整體仍包含較高的能量(表今朝電池包電壓較高)。往往充電均衡要與放電均衡一起使用。

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