關(guān)于鋰離子電池保護(hù)板被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡的區(qū)別，你知道嗎？

人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步離不開(kāi)社會(huì)上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開(kāi)我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如鋰離子電池保護(hù)板被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡。

鋰電池保護(hù)板原理(充電式)需要保護(hù)的原因由其自身的特性決定。由于鋰電池保護(hù)板原理的材料本身決定了它不能過(guò)充電，過(guò)放電，過(guò)電流，短路和超高溫充電和放電，因此鋰電池組件將始終帶有精致的保護(hù)板和電流保險(xiǎn)絲。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC完成。保護(hù)板由電子電路組成。它可以在-40℃至+ 85℃的環(huán)境下準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)電池單元的電壓以及充電和放電電路的電流?？刂齐娏骰芈返拈_(kāi)和關(guān); PTC可以防止在高溫環(huán)境下嚴(yán)重?fù)p壞電池。

降低成本是動(dòng)力鋰離子電池制造商極為關(guān)注的話題。在動(dòng)力鋰電池行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的背景下，誰(shuí)能保證動(dòng)力鋰電池的性能并同時(shí)考慮成本控制將具有競(jìng)爭(zhēng)力。動(dòng)力鋰電池的成本控制可以從上游原材料，制造工藝，PACK等開(kāi)始，并通過(guò)不同的渠道來(lái)解決和探索，這可以給業(yè)界帶來(lái)啟發(fā)和思考。

無(wú)源均衡通常通過(guò)電阻放電使鋰離子電池以較高的電壓放電，并以熱量的形式釋放電能，從而為其他電池獲得更多的充電時(shí)間。這樣，整個(gè)系統(tǒng)的功率受到容量最小的電池的限制。在充電過(guò)程中，鋰離子電池通常具有充電上限保護(hù)電壓值。當(dāng)某一串電池達(dá)到該電壓值時(shí)，鋰離子電池保護(hù)板將切斷充電電路并停止充電。如果充電期間的電壓超過(guò)該值(通常稱(chēng)為過(guò)充電)，則鋰離子電池可能會(huì)燃燒或爆炸。因此，鋰離子電池保護(hù)板通常具有過(guò)充電保護(hù)功能以防止電池過(guò)充電。

主動(dòng)平衡基于功率傳遞的方式，效率高，損耗低。不同的制造商使用不同的方法，均衡電流也為1至10?A。目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)的許多有源均衡技術(shù)還不成熟，導(dǎo)致電池過(guò)放電并加速了電池退化。市場(chǎng)上的主動(dòng)平衡大多采用電壓變換的原理，這依賴(lài)于芯片制造商生產(chǎn)的昂貴芯片。除了均衡芯片之外，該方法還需要昂貴的變壓器和其他外圍組件，它們尺寸較大且成本較高。

有源均衡的好處是顯而易見(jiàn)的：效率高，能量轉(zhuǎn)移，損耗只是變壓器線圈的損耗，很小。均衡電流可以設(shè)計(jì)得很大，達(dá)到幾安培甚至10A，并且均衡很快生效。盡管有這些好處，主動(dòng)平衡也會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題。首先是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，尤其是變壓器方法。如何設(shè)計(jì)用于數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)電池的開(kāi)關(guān)矩陣以及如何控制驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題。當(dāng)前，具有主動(dòng)平衡功能的BMS的價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于被動(dòng)平衡的價(jià)格，這在一定程度上限制了主動(dòng)平衡BMS的推廣。

由于這兩種平衡功能各有優(yōu)缺點(diǎn)，原來(lái)的主動(dòng)平衡功能可以代替被動(dòng)平衡功能，但是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜后故障率高，它將與被動(dòng)平衡陷入僵局。這種平衡是更好的爭(zhēng)論。實(shí)際上，這證明任何技術(shù)選擇都必須應(yīng)用于總體條件。一致性本身非常好，并且壽命期間一致性差的擴(kuò)展受到限制，并且被動(dòng)平衡就足夠了。

無(wú)源均衡適合于小容量，低串鋰離子電池應(yīng)用，而有源均衡則適合于大容量，高容量的動(dòng)力鋰離子電池應(yīng)用。除了平衡功能非常重要之外，其背后的平衡策略也更加重要。當(dāng)電池單元的一致性差在一定范圍內(nèi)時(shí)，電池的功率和電壓成正相關(guān);但是，當(dāng)電池一致性差得多時(shí)，即電池處于損壞狀態(tài)時(shí)，功率和電壓的相關(guān)性就不那么強(qiáng)。此時(shí)，不能僅通過(guò)電壓來(lái)判斷均衡的基礎(chǔ)。如果您未意識(shí)到電池在臨界狀態(tài)下受損，則仍將基于電壓平衡，這將損壞鐵鋰離子電池，尤其是有源平衡。由其大電流引起的損壞將大于無(wú)源平衡。

本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)鋰離子電池保護(hù)板被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡有了初步的了解，對(duì)大家入門(mén)會(huì)有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專(zhuān)業(yè)技能，也歡迎大家來(lái)討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。