充電均衡只能解決電池組充滿電的問題,實際釋放電量仍取決于電池組中的最小容量電池,而放電均衡則解決了所有電池容量統(tǒng)一調(diào)配的難題,可以實現(xiàn)容量安全利用的最大化、最佳化,本文通過兩串電池組的實際均衡放電數(shù)據(jù)詮釋了均衡放電的重要性。

電池組的一致性問題

電池組的一致性問題永遠是電池管理界永遠揮之不去的痛，一致性問題不僅使電池組的實際放電容量降低，影響設備的功率輸出和續(xù)航時間,嚴重時還有可能發(fā)生熱失控問題，導致故障的發(fā)生。

現(xiàn)在,全世界都在通過技術研發(fā)提高鋰電池的單位容量,但限于技術等原因,進展緩慢,而已有的大容量電池組的容量又由于一致性問題有效容量得不到充分利用,除了電池生產(chǎn)因素導致的電池差異外,使用期間的溫度、大電流充放電和電池管理跟不上都會導致這一問題的發(fā)生。

放電容量的下降與之對應的就是充電容量同樣下降,如果是車用電池組,則表現(xiàn)為電池衰減嚴重,續(xù)航里程嚴重縮水。

電池均衡技術的難點

就目前的電池管理技術,能夠解決電池組一致性問題的技術只有電池均衡技術。而要實現(xiàn)電池容量的充分利用,則必須要求電池均衡器同時支持放電均衡、充電均衡和靜態(tài)均衡,此外,由于不同容量電池的存在,充放電末期存在較高的電壓差,因此,電池均衡器還必須具有寬幅的均衡電流和高效的電能轉(zhuǎn)換效率,既能實現(xiàn)高效均衡又能減少在充分利用容量期間的損失。

仍以本例電池組為例,假設電池組的放電電流為0.2C,即20A,那么,本文均衡器的最大均衡電流只要達到4.5～5.0A即可滿足該電池組安全放電、并且所有20Ah的電量都可以正常釋放的需要。同樣,如果電池組的放電電流提高到0.4C,即40A,則最大均衡電流需要9～9.5A,普通電池均衡器是無法滿足要求的，而本文采用的同步整流技術的實時高功率、高效率轉(zhuǎn)移式電池均衡器則可以輕松應對。

均衡電流越大,對小容量電池的過充、過放電保護能力越強,電池組的運行越安全,允許電池間的差異越大。

高速放電均衡實例

高速放電均衡最主要的作用是對大容量電池進行放電電流分流,彌補小容量電池放電能力的不足,下面通過一組容量非常懸殊的電池組的均衡充放電實例及數(shù)據(jù)進行分析,由于電池容量差異巨大,因此,在大電流均衡充放電情況下,兩塊電池的的實際充放電電流差異非常大,差異非常明顯。

高速充電均衡實例

這種電池均衡技術,不僅支持高速放電均衡,而且支持高速充電均衡,仍以上述電池組為例,同樣以5A恒流充電至自動切換恒壓充電期間,本應通過B1電池的的5A電流,實測最大充電電流只有0.84A左右,如圖4所示;而B2電池的實測充電電流高達8.8A左右,如圖5所示;最大均衡電流實測高達7.97A左右,這一數(shù)值正好接近于兩塊電池的實際充電電流的差值