BMS系统均衡及SOC简介

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1、实用标准文档BMS均衡简介目的：克服电池不一致带来的严重影响。在电池使用中，人们强烈地提出了对电池进行均衡的要求。为此，近十几年来，许多电池管理系统(BMS)的研发者，采用了各种各样的方法来进行电池的均衡。归纳起来有以下几种方法：(1)分流法，也叫旁路法。原理：在电池充电时，当某一电池的充电电压超过设定值时，通过并联在该电池的电阻分流该电池的一部分电流，从而达到降低该电池充电电压的目的。原理图1：图1分流法原理图图中，E1、Ei…En为单体电池的电动势，R1、Rbi…Rn为单体电池的内阻，U1、Ui…Un为单体电池的充电电压

2、，R为单体电池并联的电阻。UC是总充电电压，I是总充电电流，Ib是流过电池的电流，IR是流过并联电阻R的电流。设∑E为各单体电池电动势之和，∑R为各单体电池并联电阻之和。这种方案，结构复朵，体积大，分流时发热量大，通用性差。均衡电电流不宜过大。！(2)切断法充电时，当某一电池的充电电压超过设定值时，通过自动控制开关该电池的电路。等效电路图如图2：图2切断法等效图文案大全实用标准文档当电池i的充电电压超过设定值时，开关Ki1打开，Ki2合上。电池i断路，电流IKi从Ki2流过IKi。此时，电池的总电压会下降一个电池的电压。这种

3、方法只能防止电池过压充电，没有均衡作用。其次，它所用的切断开关的负载能力，随电池容量增加而加得很大，不宜采用。（3）并联法所谓并联法，就是把电池按先并后串的连接方式使用。这也是一些电池生产厂家和电池的使用者，企图利用一些小容量电池组成大容量、高电压电池组所采用的方法。这种方法的等效电路原理图如图3所示:图3并立法等效原理图1)当整个串联电池组开路时电动势不一致的电池并联时，电动势高的电池会向电动势低的电池充电，一直延续到各电池的电动势相同，各电池电流接近零为止。所以，并联使用的电池，只要它们的电压有差异，随时都可以在并联组内

4、自动均衡。因为充放电时要损失能量，所以均衡后电池组的电动势总要小于平均电动势，这会使串联的各电池组之间的一致性变坏。2)整个串联电池组闭合时电池的电动势为零，且其内组也为零时，流过这个电池的电流是其它两个电池的外部短路电流和串联回路电流之和，电流很大，温度很高，很容易使这个电池着火燃烧。文案大全实用标准文档但是电池的电动势和电池的容量平衡不了。各电池的容量和内阻有差别时，各电池的充、放电电流就不一样。内阻高，电流小。内阻低，电流大。这样又会引起各电池容量的不一致。容量不一致，又会引起电池电压的不一致。因而又会引起高电压电池向

5、低电压电池充电的循环过程。但是，我们知道电池充放电过程是要损失能量的。因此，并联电池自动平衡的结果，又会使各并联组之间的一致性变坏。电池并联后，无法测量各单体电池的电压，因而就无法实施对电池组中各单体电池的监控。可见，用并联法是无法实现电池组电池的均衡效果的。(4)能量回收法：在充电时，当某一电池的充电电压超过设定值时，通过升压器（如陶瓷变压器）或储能器件（如电容器），把该电池的部分能量送回充电回路，从而达到既降低该电池的充电电压，又能回收能量的目的。图4是其等效电路原理图。这种方法存在上述①、②种方法的弊端，所以也不适宜用

6、它去进行电池的均衡。图4能量回收法等效原理图（5）辅助充电法辅助充电法的等效电路原理图如图5所示充电原理：在充电时，用一个主充电器对串联的电池组进行充电，其充电电流约占总充电的图5辅助充电法等效原理图90%左右。在此同时或当充电到电池容量的80%～90%时，启动辅助充电器(合上开K)，文案大全实用标准文档对一个个电池单独进行辅助充电。当某一电池的充电电压达到设定值时，就减小或停止(打开开关K)对该电池进行辅助充电。一直到所有电池的充电电压都达到设定值，总的充电电流减小到设定的最小充电电流时，才停止主充电器和辅助充电器的充电。

7、这种方法是国外一家公司开发的产品。但是，实际上很难达到予想的均衡效果。主要原因是辅助充电器的调节能力有限，因为辅助充电器不能做得很大，满足不了调节的要求。再说这种方法结构复朵、体积大、造价高、适应性小，所以，辅助充电法也不宜推广使用。（5）单充法所谓单充法，就是一个个电池或一组组电池单独充电，每一个(组)电池分别控制。如图6所示图6单充电法等效原理图。（7）充、放电均衡装置为了充分利用每个蓄电池所储备的能量，有些电池管理系统(BMS)的专家专门研发出一种电池管理系统(BMS)，在充放电时，经常检测各单体电池的电压，当单体电池

8、电压差达到设定值时，就把高电压电池的部分能量转移到低电压电池上去，使得在充电时每个电池都能充满，放电时每个电池的剩余能量大致相同。电池能量转移的方法与④能量回收法大体相似。显然，这种方法的弊端，与上述④能量回收法的弊端大体相同，同时它违背了浅充浅放的蓄电池最佳使用原则。与全充全放相比，浅充