自制锂电池主动均衡板与新能源技术，均衡技术及原理

大家好，我是张华兵，这段时间没有继续研究自制CPU，以后有时间在慢慢研究，不过我已经把译码器和内存验证成功，配合运算器就可以实现编程了，CPU的运行原理基本掌握，对于我这个业余玩家来说差不多了，关键继续研究费时费力还费软妹币。

而我这段时间主要在研究锂电池主动均衡技术，原因是我之前做的一个锂电池组出现不均衡，导致容量急剧减少，我装的保护板是带均衡的，但是均衡功能基本算是摆设，电流只有50mA，而且只能在充电快充满的时候才启动均衡，这个均衡是靠电阻发热把电压过高的能量给耗散掉，这种方式效率实在是太低了。于是我就开始琢磨有没有更高效的电池均衡方法，经过一段时间的研究，基本上搞清楚了当前电池组均衡的主要技术。

自己做的被动均衡板，专门加大了电流

目前电池均衡只有两种方式，第一种是被动均衡，就是用电阻发热

第二种就是主动均衡，主动均衡主要是以能量转移的方式。从字面意思就可以看出主动均衡肯定秒杀被动均衡，而主动均衡又分了两种方式，一种是电感均衡，这一类就是DCDC变换，目前市面上的电感均衡只要相邻两个电池之间有一定压差就启动。和被动均衡比起来，均衡电流至少大了不少，发热也减少了。而唯一的缺点就是如果电芯数量多的话，可能会出现第一节电池和最后一节电池压差很大，另外一种就是电容式主动均衡，这种方式利用开关矩阵配合电容充放电转移能量，均衡效果秒杀前面提到的所有方式，理论上可以让电芯的压差为0，缺点就是压差越小电流越小。

折腾过程中发现目前市面上大多数的保护板都是被动均衡，原因也很简单就是便宜，可就是保护效果堪忧。就连新能源电动车包括两个轮子电瓶车，他们的保护板几乎都是被动均衡，有些甚至就没均衡功能。而在这种系统里面，电池组的容量取决于最烂的那块电池。比如说在一个100AH电池组中，有一块电池容量只有50AH，那么整个电池组容量就只有

50AH，真正一颗老鼠屎打烂一锅粥。所以懂行的人都追求电芯的一致性，这样可以最大限度地发挥电池容量，但一致性对生产工艺要求很高，自然而然一致性好的电池成本就上去了。所以我在这里预言，在不久的将来，随着新能源技术的发展，以后主动均衡技术会成为电动车的卖点，因为主动均衡技术可以让放电容量基本上等于电池组的实际容量。

实测不到0.3v的压差，电流差不多1.5A

主动均衡板背面

既然主动均衡有这么多优点，所以我决定买一个回来，课时在网上搜罗一圈后发现

同样是4串的主动均衡和被动均衡保护板板价格差距太大，让我这个电子发烧玩家实在是难受，思来想去还是自己做一个，多余的还可以卖给需要的人，上面两图就是实际做出来的，价格单买30，3个以上免邮，主要是电容主动均衡主要靠堆料，参数越好，均衡电流就越大，效果越好。主要参数有4个。

1.电容容量，和电容的内阻

2.MOS管导通阻抗

3.PCB内部走线和外部连线阻抗

4.电池组的内阻

所以可以看出，电容主动均衡就是压差越大，电流越大，全都和电阻挂钩，所以在设计电路的时候尽量降低系统内阻。

参数1：在电路设计的时候因为电芯的电压不高，所以可以选择低压大容量的电容，如果预算充裕，可以选择低内阻的固态电容。

参数2：这一般根据电池组的电压选择，MOS管的特性就是耐压低的电流大，耐压高的电流小，反过来想其实就是内阻的大小，当然如果超能力强的话，高压得电流也可以大。

参数3：PCB板子走线的内阻就主要和走线的宽度和铜箔的厚度有关，一般改变不了，当然超能力也可以提升一下铜箔厚度，外部连线就和线的长度，粗细，材料有关了，一般都要求尽量短和粗。

参数4：最重要的是还和电池组的内阻挂钩，这样就会导致有些用户，同样的电压差，均衡电流也不一样。

这就是主动均衡要比被动均衡贵的原因了，当然我其实只要个主动均衡，不需要那么高的参数，能用就行，能节约就节约，毕竟实用才是王道。

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