一、电池均衡 主动均衡和被动均衡 BMS 业界争论热点之一。目前需要做电池均衡的原因是因为目前的电芯一致性不够好，需要通过均衡去改善。『主要包括四点：SOC、内阻、自放电电流、容量。电池均衡技术不能完全解决这 4 个差异点，均衡只能弥补 SOC 的差异，顺便解决了自放电不一致的问题。但对于内阻和容量来说，均衡是无能为力的。』（作者：胡摇扇；出處：https://zhuanlan.zhihu.com/p/62676757）另外一个重要原因是电池自身由于极板活性物质脱落，上下极板之间的电位差，导致电池不可避免的存在一定的自放电。而且因为工艺的不同，自放电率也不一样。因此可以得出一个结论 -- 电池是有差异的。基于这个前提我们来讨论电池的均衡。 『通过主动和被动均衡，电池组中的每个单元都得以被有效监控并保持健康的荷电状态（SOC）。这样不仅可以增加电池循环工作次数，还能够提供额外的保护，防止电池单元由于过度充电 / 深度放电而产生损坏。
可以看到，即使有些电池单元仍然残留了很大的能量，但弱电池单元限制了系统运行时间。5% 的电池容量不匹配将导致 5% 的能量不能发挥作用。对于大容量电池而言，就意味着有大量的能量被浪费掉，这种情况对于远程系统和不易维护的系统显得尤为关键。有一部分能量未被使用，还会导致电池充电和放电循环次数增加，降低了电池寿命，并会因为电池频繁更换而产生更高的成本。 二、被动均衡 其中被动均衡通过泄放电阻消耗多余的电荷，使所有电池单元都具有大致相当的 SOC，但是它并不能延长系统运行时间。 三、主动均衡 主动电池平衡是一种更复杂的平衡技术，由于在充电和放电循环期间，电池单元内的电荷得到重新分配，因此电池组中总的可用电荷也得到增加，从而延长了系统运行时间。与被动均衡相比，主动平衡能够缩短充电时间，并减少均衡时产生的热量。 通过主动均衡，电荷从强电池单元重新分配到弱电池单元，可以将电池组中的能量完全耗尽。
主动均衡通过在充电期间对电荷进行再分配，能够使电池组达到满容量状态。』（作者：Kevin Scott & Sam Nork；出處：https://www.analog.com/cn/technical-articles/active-battery-cell-balancing.html） 单从上文来看，主动均衡的技术实现了资源的合理分配，从早期各家芯片厂商提供的解决方案来看，主动均衡的充电速度要比被动均衡快很多，毕竟充电时没有那么多额外的热损耗，可以将充电电流做的很大，而被动均衡则是将所有多出的容量都放掉，也就是通过电阻转换成热能，发热比较严重也就限制了被动均衡的速率。但由于目前电池的一致性越做越好，以及被动均衡方式的解决方案价格较主动均衡方式低，故目前大多 BMS 厂家使用的是被动均衡方式。 四、参考资料 【1】电池单元主动均衡：https://www.analog.com/cn/technical-articles/active-battery-cell-balancing.html 【2】均衡的一些知识：https://mp.weixin.qq.com/s/Y80oxSPapAEb5-5kVH3qEw 【3】说一说关于BMS的均衡功能：https://zhuanlan.zhihu.com/p/62676757 |
