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电动汽车BMS的自动均衡和被迫均衡是什么?

电动汽车BMS的主动均衡和被动均衡是什么?-主动均衡和被动均衡,是电动汽车BMS业界争论热点之一。像极了华山剑派的气宗和剑宗,业内争论的不亦乐乎,业外看的却是不明所以。

自动均衡被迫均衡,是电动汽车BMS业界争辩热门之一。像极了华山剑派的气宗和剑宗,业界争辩的不亦乐乎,业外看的却是不明所以。

均衡之于动力锂电池组的重要性就不再赘述,没有均衡的锂电池组就像是得不到保养的发动机,没有均衡功用的BMS仅仅一个数据采集器,很难称得上是办理体系。自动均衡被迫均衡都是为了消除电池组的不一致性,但两者的完成原理可谓是截然相反。由于也有人把依托算法由BMS自动建议的均衡都界说为自动均衡,为防止歧义,这儿把但凡运用电阻耗散能量的均衡都称为被迫均衡,但凡经过能量搬运完成的均衡都称为自动均衡。

被迫均衡先于自动均衡呈现,由于电路简略,本钱低价至今仍被广泛运用。其原理是按照电池的电量和电压呈正相关,依据单串电池电压数据,将高电压的电池能量经过电阻放电以与低电压电池的电量坚持持平状况,也有以最高电压为判据,比方三元锂电最高4.2V,但凡超越4.2V就开端放电均衡。

由于BMS概念和产品最早是由国外提出,国外半导体厂商最早规划出专用IC,开端仅仅检测电压和温度,后来均衡的概念提出后,就采用了电阻放电的办法并将这个功用加入到IC中(由于这个放电操控的功用简单集成进芯片里),现在广泛使用的TI\MAXIM\LINER均有此类芯片在产,有的是将开关驱动做到芯片里,有的乃至企图将开关也做进了芯片里。从被迫均衡原理及暗示图中咱们能够看出,假如电池组比作木桶,串接的电池便是组成木桶的板,电量低的电池是短板,电量高的便是长板,被迫均衡做的作业便是“截长不补短”。电量高的电池中的能量变成热耗散掉,电能运用功率低。不仅如此,由于将电能转变成热量耗散,带来了两难的问题,这便是假如均衡电流大,热量就多,最终怎样散热成为问题;假如均衡电流小,那么在大容量电池组中、电量不同大的情况下所起到的电量平衡效果功率很低,要到达平衡需求很长时刻,在使用中有种不得要领的感觉。权衡利弊,所以现在被迫均衡的电流一般都在百毫安(100mA)等级。

由于被迫均衡的约束,自动均衡的概念得以提出并开展。自动均衡是把高能量电池中的能量搬运到低能量电池中,相当于对木板“截长补短”。由于不像被迫均衡只要“截”,在怎样“补”的问题上业界充分发挥了各自的优势和想象力,自动均衡的计划可谓奇光异彩。除了飞度%&&&&&%的计划(由于适用串数低,搬运有约束性而未能成为干流),还有变压器的计划,变压器计划中又有各种拓扑结构。半导体厂家也规划了电池专用的DCDC转化芯片,命名为自动均衡操控芯片来推向市场,显然是不想错失这班车。

自动均衡带来的优点清楚明了:功率高,能量被搬运,损耗仅仅变压器线圈损耗,占比小;均衡电流能够规划的大,到达几安乃至10A等级,均衡见效快。虽然有这些优点,自动均衡也带来了新的问题。首先是结构杂乱,尤其是变压器计划。几十串乃至上百串电池需求的开关矩阵怎样规划,驱动要怎样操控,这都是令人头痛的问题,所以这也是为什么至今自动均衡功用无法彻底集成进专用%&&&&&%的原因,半导体厂家一向希望能做出大一统的芯片,但在BMS上实在是力有不逮。对BMS整机厂家也是如此,自动均衡电路结构方面,罕见厂家的规划能够令人耳目一新,击节叫好。其次是本钱问题,杂乱的结构必定带来杂乱的电路,本钱与故障率上升是必定的,现在有自动均衡功用的BMS价格会高出被迫均衡的许多,这也多少约束了自动均衡BMS的推行。

由于两种均衡功用各有利弊,原本自动均衡功用是能够代替被迫均衡功用的,但由于结构杂乱本钱高,并且结构杂乱之后故障率也会高而与被迫均衡处于胶着状况,业界人士常为了哪种均衡更好争辩不休。特斯拉的BMS均衡功用(被迫均衡,见下图中Cellbalancingcircuit中所指均为放电电阻)经常被演示以证明被迫均衡强于自动均衡。其实这反而证明了任何技能挑选都要和全体条件适用的道理。特斯拉的电池是松下供给的特制的18650锂电池,自身一致性非常好,并且在寿数期间一致性差异扩展有限,用被迫均衡就足够了。不像我国从电池原材料到生产工艺还有待进步,电池一致性离散程度还比较大,自动均衡在动力型锂电池组使用中会更适合。

被迫均衡适合于小容量、低串数的锂电池组使用,自动均衡适用于高串数、大容量的动力型锂电池组使用。对BMS来讲,除了均衡功用非常重要,背面的均衡战略更为重要。在电池单体的一致性差异在必定范围内时,电池的电量和电压成正相关;可是当电池的一致性差的远,也便是有电池处于受损状况时,电量和电压相关性就没那么强了,这时的均衡依据,就不能单以电压这一数据来判别。假如认识不到有电池损坏到临界状况以下,仍然依据电压均衡,反而会对电池形成损伤,尤其是自动均衡,因其电流大形成的损伤会比被迫均衡更大。

电动自行车开展史上,有过“电池不是被用坏的,而是被充坏的”说法,电池损坏的锋芒指向了充电器厂家。不知电动汽车开展史上是否也会演出相同的前史:“电池不是被用坏的,而是被均衡坏的”。这值得一切BMS厂家进步警觉,均衡方法和均衡战略都需求注重。按华山剑派的说法,气宗练气是为了最终以气御剑,心剑合一。对比起来,自动均衡和被迫均衡都能够算剑宗,一个轻剑一个重剑,均衡战略算是气宗。只要气剑同练,才好在市场上华山论剑。

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