關(guān)于鋰電池的鋰電池平衡至少解析，你知道嗎？

人類社會(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。鋰離子電池于1991年首次出現(xiàn)，并已成為許多應(yīng)用的首選技術(shù)，包括衛(wèi)星，地面車輛和飛機(jī)模型，以及筆記本電腦和移動(dòng)電話。這主要?dú)w因于鋰離子電池出色的能量密度，這是存儲(chǔ)能量與重量的比率。
電壓降
鋰離子電池可提供約3.0至+ 4.3V的電壓。始終將鋰離子電池的電壓保持在其設(shè)計(jì)極限內(nèi)非常重要，否則電池將遭受無(wú)法彌補(bǔ)的損壞。實(shí)際上，深度放電可能會(huì)導(dǎo)致電池短路，一旦電池短路，便無(wú)法恢復(fù)。對(duì)高于4.3V的電壓進(jìn)行過(guò)度充電可能會(huì)更糟，因?yàn)檫@樣做會(huì)損壞電池，從而導(dǎo)致過(guò)熱或其他災(zāi)難性后果。在僅使用鋰離子電池的簡(jiǎn)單應(yīng)用中，電子控制電路必須保護(hù)電池。當(dāng)電池電壓降至3.2V以下時(shí)，它將斷開(kāi)負(fù)載，并確保在充電過(guò)程中電壓低于4.2V。

鋰離子電池結(jié)構(gòu)
鋰離子電池由兩個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的電池組成。在這種結(jié)構(gòu)中，電池電壓等于各個(gè)電池電壓的總和。例如，可以通過(guò)串聯(lián)連接24個(gè)鋰離子電池來(lái)獲得96V電池。添加負(fù)載后，負(fù)載的電流由24個(gè)串聯(lián)的電池供電。如果要給電池充電，充電器必須為串聯(lián)連接的電池組提供充電電流。在這兩種情況下，所有電池的放電和充電電流都相同。在整個(gè)生命周期中，電池可能會(huì)充放電數(shù)百次甚至數(shù)千次。此時(shí)，每個(gè)電池的老化時(shí)間可能會(huì)有所不同。有些電池與其他電池不匹配（或更糟）。如果這種現(xiàn)象沒(méi)有得到改善，則一個(gè)或多個(gè)電池可能充電不足或過(guò)度充電，這兩種情況都可能導(dǎo)致電池故障。
平衡
改善這種情況的方法稱為平衡。平衡是強(qiáng)制所有電池具有相同電壓的過(guò)程。這是通過(guò)平衡電路實(shí)現(xiàn)的。 Aeroflex平衡電路使用共享總線，該總線的電壓等于所有電池的平均電壓。平衡電路為那些超過(guò)共享總線電壓的電池充電，并將電能注入低壓電池。這項(xiàng)工作由高效的雙面DC / AC轉(zhuǎn)換器完成。平衡電流的大小與電壓差成正比，也就是說(shuō)，隨著電池接近理想的平衡狀態(tài)，平衡電流將接近零。
電池電子單元
每個(gè)電路都是帶有諧振復(fù)位信號(hào)的正激轉(zhuǎn)換器，并且開(kāi)關(guān)頻率由鎖相環(huán)控制，以提供準(zhǔn)確的低損耗開(kāi)關(guān)和高效率。 BEU還提供單個(gè)電池電壓監(jiān)視功能。單個(gè)電池的電壓精度為10mV。使用12位A / D和串行數(shù)據(jù)遙測(cè)技術(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)。對(duì)于較小的電池，更適合使用平衡電流較小但傳輸速率較高的電路。
均衡優(yōu)勢(shì)
通過(guò)使用電池平衡，系統(tǒng)工程師可以根據(jù)應(yīng)用選擇容量更大的電池，因?yàn)槠胶饪梢允闺姵剡_(dá)到更高的充電狀態(tài)（SOC）。如果不使用電池平衡功能，則保守的設(shè)計(jì)無(wú)法使SOC接近100％。這些電池串聯(lián)連接，所有電池的充電電流相等。充電器監(jiān)視電池的總電壓，并繼續(xù)充電直至達(dá)到預(yù)設(shè)電壓，該電壓通常為每個(gè)電池4.2V。
另一方面，在采用正確平衡措施的電池中，所有電池的電壓都非常接近平均電池電壓，并且可以通過(guò)測(cè)量總電池電壓的充電電路將電池的SOC充電至接近100％ 。因此，在沒(méi)有電池平衡的應(yīng)用中，電池的SOC通常在20％至80％的范圍內(nèi)，利用率僅為60％。如果增加新的平衡措施，SOC范圍可能在5％到95％之間，利用率將提高到90％。因此，電池平衡系統(tǒng)減小了實(shí)現(xiàn)相同輸出容量的電池的尺寸。即使包括平衡器的重量，這也可以大大減輕整體重量，并且也非常具有成本效益。

本文只能帶領(lǐng)大家對(duì)鋰電池平衡有了初步的了解，對(duì)大家入門會(huì)有一定的幫助，同時(shí)需要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來(lái)討論文章的一些知識(shí)點(diǎn)。