大家好，小科來為大家解答以上問題。常見的電池均衡電路介紹這個很多人還不知道，現在讓我們一起來看看吧！

1、在以蓄電池作為儲能單元的系統中，由于蓄電池單元往往容量較低，不能滿足大容量系統的要求，需要將蓄電池單元串聯起來組成電池組，以提高供電電壓和儲能能力。比如在電動汽車、微電網系統等領域，大部分蓄電池都需要串聯。由于電池單體的制造工藝等原因，不同單體之間存在差異，如電解液密度、電極等效電阻等。這些差異導致即使串聯電池單元中的每個單元的充電和放電電流相同，每個單元的容量也不同，從而影響整個電池單元的運行。在最壞的情況下，在電池組中，如果一個單體的剩余容量接近100%，而另一個單體的剩余容量為0，則電池組既不能充電也不能放電，因此根本不能使用。因此，平衡電池容量非常重要，尤其是當大量電池單元串聯時。

2、常用的均衡電路分為有源均衡和無源均衡。我們通常把耗能均衡稱為被動均衡，而其他均衡稱為主動均衡，下面會詳細介紹。

3、電阻消耗均衡法-無源均衡法

4、消耗平衡法是通過與電池單體相連的電阻釋放高于其他單體的能量，從而達到各單體的平衡，如圖1所示。每個電池單元通過三極管連接一個電阻，電池單元通過控制三極管的導通和關斷來對電阻放電。結構控制簡單，出料速度快，可同時出多種單體。但是缺點也很明顯，比如能耗高，只能放電不能充電。此外，如果最低單體是標準，其他電池單元只能以低效率實現平衡。

5、電阻平衡法結構圖

6、主動平衡的具體實現方案有很多，可以分為切高填低和并行平衡兩大類。經常有人質疑主動平衡影響電池壽命，尤其是削高填低的主動平衡。下面總結了幾種典型的有源均衡電路。

7、削高填低是指將高電壓電池的部分能量轉移到低電壓電池，從而延緩最低單體電壓的觸放。截止閾值和最高單體電壓達到充電終止閾值的時間可以獲得提高系統充放電能力的效果。

8、但是在這個過程中，高壓單體和低壓單體都被額外充電和放電。眾所周知，電池壽命被稱為“循環壽命”。只是對于這個電芯來說，額外的充放電負擔肯定會導致壽命的消耗。然而，對于電池組系統來說，它是延長了系統壽命還是降低了系統整體壽命，還沒有明確的實驗數據證明。

9、高負載和低負載的平衡包括電容平衡、電感平衡和變壓器平衡。這三種平衡方法包括充電時的平衡和站立時的平衡。

10、還有一種主動均衡，叫并行均衡，只在充電過程中起作用。也有人認為應在車輛行駛和放電過程結束時加入均衡，但一般認為系統電流值波動比較大，如果均衡仍以單電壓為基礎，很可能出現誤判，影響均衡效果。當然，隨著技術的發展，如果能通過其他手段直接準確地計算出SOC，基于SOC的平衡就不會受到這個問題的困擾。

11、電容均衡

12、假設B1和B3電池分別是組中電壓最高和最低的電池。在圖中，所有的開關都是常開的。當均衡器發出均衡指令時，電源開關S1和Q2閉合。此時，單電池B1對電容器充電，并且控制電源開關的占空比以控制充電功率和時間。充電后，開關S3和Q4閉合，電容器對sin充電

13、充電時，開關管S閉合，充電器給電池組充電。此時，電池組右側的開關管全部斷開，均衡系統未開啟。當單體電池B1的電壓開始明顯高于其他電池并達到均衡閾值時，均衡系統開啟，S1和Q2開關管閉合，電感與單體電池B1并聯起分流作用，電感儲存來自充電器和電池B1的能量；當S1和Q2開關設置為0，Q3和S4開關設置為1時，電感在充電過程中向電池B3釋放一定量的能量。

14、在靜置過程中，開關管S關閉。當單體電池B1的電壓高于其他電池并達到均衡閾值時，均衡系統開啟，開關管S1和Q2閉合，電感與單體電池B1并聯，電感吸收B1能量；當S1和Q2開關管關斷，Q3和S4開關管關斷時，電感會向B3電池釋放電能。

15、變壓器均衡

16、參數設計基于反激平衡變壓器，即變壓器既可以作為能量吸收源，也可以作為能量釋放源，能量吸收和能量釋放的轉換在于磁能和電能的轉換。

17、同樣，讓電池B1的電壓最高，將S1和Q2設置為1，將其他開關設置為0。此時，變壓器被用作能量吸收源，能量從電池B1的電能轉換為磁能。S1、Q2設置為0，Q1、S2設置為1，能量從初級繞組傳遞到次級繞組，能量釋放到電池B3，能量再次從磁能轉換為電能。

18、并行均衡

19、理想的平衡方式是所有電池的能量和端電壓相同，并聯電池組中單節電池的電壓始終相等，這是連接器的原理使然。

20、并聯拓撲結構，每節單體電池都有一個單刀雙擲的開關繼電器，所以 n 節串聯電池組內需要 n+1 個繼電器。

21、控制原理如下：設電池組內 B4 電壓最高，B2 電壓最低，控制繼電器 S5、S3、Q4、Q2 閉合，此時兩節單體電池并聯，兩單體電池自動均衡，電壓趨于一致。該拓撲的缺點是充電過程中不能進行均衡，只能靜置去極化時候進行并聯均衡。

23、并聯均衡，總體上就是在充電過程中，分流充電電流，給電壓低的電芯多充電，而電壓高的少充電。于是，不必出現“劫富濟貧”的過程，避免了最高和最低電壓電芯的額外充放電負擔，也就不用懷疑均衡過程對個別電芯壽命的影響拖累系統壽命的問題。

24、模組之間的均衡

25、這種形式在實際應用中很少見，但芯片供應商提供的方案藍本中已經出現了相鄰模組可以相互均衡的功能。一種原理圖如下。

27、幾種均衡方式的比較

29、主動均衡的選擇

30、業內的經驗總結大致如下：

31、1）對于10AH以內的電池組，采用能量消耗型可能是比較好的選擇，控制簡單。

32、2）對于幾十AH的電池組來說，采用一拖多的反激變壓器，結合電池采樣部分來做電池均衡應該是可行的。

33、3）對于上百AH的電池組來說，可能采用獨立的充電模塊會好一些，因為上百AH的電池，均衡電流都在10多A左右，如果串聯節數再多一些，均衡功率都很大，引線到電池外，采用外部DC-DC或AC-DC均衡也許更安全。

34、作者：政飛科技 轉載請注明來源 ymf

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