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    锂离子电池组的新的方法——主动平衡

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    • 一个个单独的锂离子电池在组合成电池组的时候,会遇到搁置时电量失衡、充电时电量不平衡的问题,被动平衡方案通过将弱势电池(吸收电流较小)在充电过程中获得的相对于强势电池(能够吸收更多电流)来说多余的电流分流给电阻的方法,使锂电池组充电过程得以平衡,但是,“被动平衡”并不能解决放电过程中每一个小电池的平衡,这就需要一种新的方案——主动平衡——来解决。

      主动平衡抛弃了被动平衡消耗电流的方法,改成了传送电流的方法。负责电荷传送的设备是一种电源转换器,这种设备使电池组内的小电池无论是在充电、放电还是闲置状态都能传送电荷,从而使小电池之间可经常保持动态平衡。

      由于主动平衡方法的电荷传送效率极高,因此,可以提供较高的平衡电流,这意味着,这种方法在锂电池充电、放电和闲置时的平衡能力更强。

      1、快速充电能力强:主动平衡功能可以使电池组内各小电池更快地达到平衡,所以,快速充电的安全性更高,适宜于更大电流的高倍率充电方式。

      2、闲置时:即使各个小电池已达到了充电时的平衡状态,但由于温度梯度不同,有的小电池内部温度高些,有的小电池内部低些,也会令每个小电池的内部漏电速度不同,试验数据显示,电池每升高10℃,漏电率便上升一倍,主动平衡功能可确保闲置锂电池组内的小电池“不断”地重新获得平衡,这有利于电池组内储存的电量能被充分利用,使电池组工作能力结束时,单个的小锂电池残余电量最小。

      3、放电时:没有放电能力达到100%的锂电池组,这是因为,一组锂电池工作能力的结束是由某一个最先放完电的小锂电池决定的,并不能保证所有的小锂电池能同时达到放完电量。相反,会有个别的小锂电池保持有未用的残余电能。通过主动平衡方法,锂电池组在放电时,内部的大容量锂电池会将电能分配给小容量锂电池,因此,小容量锂电池也可以充分放电,而且,电池组内不会有残余的电能留下,具备主动平衡功能的电池组拥有较大的实际储电量(即,可以释放出更接近于标称容量的电能)。

      最后说明一下,主动平衡方法所采用的系统性能取决于平衡电流与电池充电/放电效率之间的比例。一组锂电池的不平衡率越高,或者电池组充电/放电率越大,所需要的平衡电流就越高。当然,这种用来平衡的电流消耗相对于因内部平衡而获得的额外电流来说是相当划算的,况且,这种主动平衡还有利于锂电池组寿命的延长。

      锂离子电池组的新的方法——主动平衡

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