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为了平衡电池组中单体电池的容量和能量差异,提高电池组的能量利用率、在电池组的充放电过程中需要使均衡电路。
根据均衡过程中对所传递的能量的处理方式不同,均衡电路可以分为被动均衡(Passive Balancing)和主动均衡〔Active Balancing)。

能量耗散型均衡主要通过令电池组中能量较高的电池利用其旁路电阻进行放电的方式损耗部分能量,以期达到电池组能量状态的一致。这种均衡结构以损耗电池能量为代价并且由于生热问题导致均衡电流不能过大,适用于小容量电池系统以及能量能够及时得到补充的系统,如混台动力汽气车。宝马公司ActiveE混合动力汽车即采了由PrehGmbH公司提供的带有能量耗散式均衡系统的BMS。
1.被动均衡技术
被动均衡策略的典型代表为电阻分流均衡策略,其均衡过程是将串联蓄电池组中能量较高的单体蓄电池中的能量通过电阻转化成热能,最终实现串联蓄电池组中各单体蓄电池能量的一致。如图3.1所示。

图3.1 电阻分流的被动均衡策略
2.主动均衡策略
主动均衡策略应用最多的电容均衡策略中,只需要一个电容作为能量转移的载体,其均衡过程还需要电压检测电路的参与。其工作流程为:控制中心从串联蓄电池组中检测能量过高的单体蓄电池,控制其两端开关闭合将能量传递给电容,电容充电之后将断开电压过高的单体电池,闭合电压过低的单体与电容的连接,电容器给低压单体充电,经过若干周期进而将电荷转移至能量过低的单体蓄电池中。该策略结构相对复杂,但是均衡电路体积小,均衡速度快。

图3.2 单电容均衡策略电路


