锂离子电池的均衡技术有哪几种？
来源：宝鄂实业
2021-06-08 10:28
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锂离子电池制作的重要问题是电池成组应用问题，为解决“电池一致性问题”，业内普遍使用均衡技术，目前，业界把主流电池均衡技术分为被动均衡法、主动均衡法、内均衡法三种。
1、常用的均衡法有通过电路实现的主动均衡法和被动均衡法。被动均衡法是通过电路将电压高的单体电池接通一个负载电阻来对它进行放电，通过比较电路来判断其电压是否与其他单体电池的电压相同，假如相同就停止放电，被动均衡法的缺点是消耗了单体电池的能量，出现热量，均衡时间长。
被动均衡法的特点是原理简单，容易实现，当均衡电流较小时，器件成本相对较低，但存在两大问题：①电阻能消耗放电，浪费能量，出现热量；②由于放电电阻不可能选得太小，充电结束时，根据电池特性往往小容量电池的电压较高，在静态均衡时，放掉的恰恰是小容量电池的电量，反而加大了电池间的互差。
2、主动均衡法是指在充放电时不把电压较高的电池能量通过电阻消耗掉，而是将其能量传递到电压较低的电池，从而实现锂离子电池组的均衡充放电；主动均衡电路复杂，不能同时对所有的电池进行均衡，可靠性有待提高。
主动均衡法的重要特点有采用DC/CD双向有源均衡电路，均衡效率高，充电、放电和静态过程中都做均衡，平衡电流大，均衡速度较快，但也存在两大问题：①技术复杂、成本高、实现困难；②频繁切换均衡电路，对电池造成的伤害大，影响电池的寿命。
3、内均衡法是利用BMS在对串联电池充电的过程中，通过调节充电电流和控制充电电压的拓扑算法，使得电池组中各单体电池荷电量达到基本一致。内均衡技术的特点是算法简单、没有能量损失、没有新增附加的充放电过程、不影响电池寿命、不新增硬件设备，但假如电池的荷电量相差很大，则要较长的时间才能均衡。
电池的不一致性来自于电池内阻、容量和SOC，而传统一致性评价方法和均衡方式以外电压一致性作为控制目标，并没有有效地提高电池组的可用容量，所以也不能改善电池组一致性问题对成组电池使用造成的不良影响。
由于直流内阻、极化电压、最大可用容量为电池的特定参数，在一次或持续的几次充放电过程中基本不发生变化，所以电池组的均衡重要通过调整各单体电池的SOC来实现。经研究，以SOC作为均衡的参考对象，均衡对象相对固定，充分利用均衡时间，提高均衡利用率来降低均衡电流容量。
从电池管理系统角度，在电池组使用过程中检测单体电池参数，尤其是动、静态情况下电压分布情况，掌握电池组中单体电池不一致性发展规律，对极端参数电池进行及时调整或更换，以保证电池组参数不一致性随使用时间而增大。同时从能量的管理和策略上，引入实用性电池组能量管理和均衡系统，制定合理的电池均衡策略，主动干预和降低电池的不一致性。
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