电池均衡技术的难点

就目前的电池管理技术,能够解决电池组一致性问题的技术只有电池均衡技术。而要实现电池容量的充分利用,则必须要求电池均衡器同时支持放电均衡、充电均衡和静态均衡,此外,由于不同容量电池的存在,充放电末期存在较高的电压差,因此,电池均衡器还必须具有宽幅的均衡电流和高效的电能转换效率,既能实现高效均衡又能减少在充分利用容量期间的损失。

好消息是,具有这种技术要求的电池均衡技术已经被科研工作者研发出来,经过不间断的持续改进,性能越来越好,很小的电压差就可以获得非常大的均衡电流,5A以内均衡电流的设计,可以实现1A/13mV;10～15A均衡电流的设计,可以实现1A/10mV,从而实现高速均衡,该技术的鲜明优势是同时支持高速放电均衡和高速充电均衡,这是很多电池均衡器技术不具备的。在高速放电均衡期间,大容量电池多释放的电池容量不经过小容量电池,而是直接进入放电通道对负载供电,小容量电池由于实际放电电流降低,因内阻原因引起的电池温升大幅度降低,也降低了热失控的风险。

高速放电均衡最重要的意义在于能发挥电池容量的最大功效,让应该做功的容量全部利用起来,例如99串20Ah容量,而不是让其闲置不用。真正意义上的高速放电均衡包含多方面的含义:实时均衡、支持大电流均衡、电能转换效率要高。

仍以99串20Ah电池组为例,假设电池组的放电电流为0.2C,即20A,那么,本文均衡器的最大均衡电流只要达到4.5～5.0A即可满足该电池组安全放电、并且所有20Ah的电量都可以正常释放的要。同样,假如电池组的放电电流提高到0.4C,即40A,则最大均衡电流要9～9.5A,普通电池均衡器是无法满足要求的，而本文采用的同步整流技术的实时高功率、高效率转移式电池均衡器则可以轻松应对。

均衡电流越大,对小容量电池的过充、过放电保护能力越强,电池组的运行越安全,允许电池间的差异越大。