锂电池组均衡充电方法和均衡充电注意事项

来源：存能电气  日期：2019-08-07 10:13  浏览量：次

　　锂电池组均衡充电方法和均衡充电注意事项。均衡是解决电池单体差异性的关键技术。电动车辆根据使用状态可以分为充电阶段和放电与闲置阶段。针对两个阶段不同的工作特点，分别制定不同的均衡策略。充电阶段均衡的目的就是使得所有的单体都能够充满，尽量避免单体电量不一致的情况。本文就介绍锂电池组均衡充电方法和均衡充电注意事项。

　　锂电池组均衡充电方法

　　常用的均衡充电技术包括恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。成组的锂电池串联充电时，应保证每节电池均衡充电，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能，多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU；通过和保护芯片的串行通讯(如I2C总线)来实现，加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。

　　针对动力锂电池成组使用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，介绍了一种采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板的设计方案。仿真结果和工业生产应用证明，该保护板保护功能完善，工作稳定，性价比高，均衡充电误差小于50mV。

　　1、在锂电池组的各单体电池上附加一个并联均衡电路，以达到分流的作用。在这种模式下，当某个电池首先达到满充时，均衡装置能阻止其过充并将多余的能量转化成热能，继续对未充满的电池充电。该方法简单，但会带来能量的损耗，不适合快充系统。

　　2、在充电前对每个单体逐一通过同一负载放电至同一水平，然后再进行恒流充电，以此保证各个单体之间较为准确的均衡状态。但对蓄电池组，由于个体间的物理差异，各单体深度放电后难以达到完全一致的理想效果。即使放电后达到同一效果，在充电过程中也会出现新的不均衡现象。

　　3、定时、定序、单独对锂电池组中的单体电池进行检测及均匀充电。在对锂电池组进行充电时，能保证电池组中的每一个锂电池不会发生过充电或过放电的情况，因而就保证了锂电池组中的每个电池均处于正常的工作状态。

　　4、运用分时原理，通过开关组件的控制和切换，使额外的电流流入电压相对较低的电池中以达到均衡充电的目的。方法效率比较高，但控制比较复杂。

　　5、以各电池的电压参数为均衡对象，使各电池的电压恢复一致。均衡充电时，电容通过控制开关交替地与相邻的两个电池连接，接受高电压电池的充电，再向低电压电池放电，直到两电池的电压趋于一致。该种均衡方法较好的解决了锂电池组电压不平衡的问题，但该方法主要用在电池数量较少的场合。

　　6、整个系统由单片机控制，单体电池都有独立的一套模块。模块根据设定程序，对各单体电池分别进行充电管理，充电完成后自动断开。该方法比较简单，但在单体电池数多时会使成本大大增加，也不利于系统体积的减小。

　　均衡充电注意事项

　　1、注意随时调整充电的电压设定值

　　使用均衡充电需要注意的事项包括对电压的灵活设定，通常表现在充电前期和中后期，应根据电池的实际状况，灵活性的设定与之相匹配的电压值。以免因为设定的不够准确，而导致无法正常消化输入的电流量，唯有正确的设定才能实现正常运转。

　　2、充分掌握可能会遇到的故障和问题

　　使用均衡充电需要注意的事项还包括对故障问题的掌握，要知道任何质量水准的装置，都可能会因为不恰当的使用而引发故障，需要将经常性出现的问题全部掌握。在遇到相似情形的前提下，可以进行精准而快速的判定，不会贻误正常的运行时机。

　　3、注重挑选与电流量相匹配的均衡设备

　　使用均衡充电还需注意的事项包括设备的挑选，必须与电流量达到百分之百的契合，稍微高一些也能承载，但是如果低于正常水平，则不利于设备在稳定状态下的充电。建议购买者要挑选和电流量一致的均衡设备，才能避免该类问题的产生。

　　采用单节锂电池保护芯片设计实现了多节锂电池串联的电池组保护板，除可完成必要的过电压、欠电压、过电流和短路保护功能外，还可以实现均衡充电功能。如果没有均衡充电，电量差距越来越大。慢慢累计起来，自放电最高的那一节就成了木桶中最短的那块板。铅酸电池在涓流充电的时候，已经是近似于过充电了，充满的单节发热，没充满的单节再充。