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普通锂離子電池组的串联充电一般都采用串联充电，这主要是因为串联充电方法结构简单、成本低、较容易实现。但由于单体锂離子電池之间在容量、内阻、衰减特性、自放电等性能方面的差异，在对锂離子電池组串联充电时，电池组中容量最小的那只单体锂離子電池将最先充满电，而此时，其他电池还没有充满电，如果继续串联充电，则已充满电的单体锂離子電池就可能会被过充电。
而锂離子電池过充电会严重损害电池的性能，甚至可能会导致爆炸造成人员伤害，因此，为了防止出现单体锂離子電池过充电，锂離子電池组使用时一般配有电池管理系统（Battery ManagementSystem， 简称BMS），通过电池管理系统对每一只单体锂離子電池进行过充电等保护。串联充电时，如果有一只单体锂離子電池的电压达到过充保护电压，电池管理系统会将整个串联充电电路切断，停止充电，以防止这只单体电池被过充电，而这样会造成其他锂離子電池无法充满电。
电池管理系统带有均衡功能由于从成本、散热、可靠性等多方面考虑，电池管理系统的均衡电流一般远小于串联充电的电流，因此均衡效果不是很明显，也会出现某些单体电池充不满电的情况，这对于需要大电流充电的锂離子電池组，例如电动汽车用的锂離子電池组而言则更为明显。
例如，将100只放电容量都为100Ah的锂離子電池串联起来组成电池组，但如果成组前其中99只单体锂離子電池荷电80Ah，另外1只单体锂離子電池荷电100Ah，将此电池组进行串联充电时，其中荷电100Ah的那只单体锂離子電池会先充满电，从而达到过充保护电压，为了防止这只单体锂離子電池被过充电，电池管理系统会将整个串联充电电路切断，也就使得其他99只电池无法充满电，从而整个电池组放电容量也就只有80Ah.
電池管理系統和充電機協調配合串聯充電
電池管理系統是對電池的性能和狀態了解最爲全面的設備，所以將電池管理系統和充電機之間建立聯系，就能使充電機實時地了解電池的信息，從而更有效地解決電池的充電時産生一些的問題。
電池管理系統和充電機協調配合充電模式的原理爲：電池管理系統通過對電池的當前狀態（如溫度、單體電池電壓、電池工作電流、一致性以及溫升等）進行監控，並利用這些參數對當前電池的最大允許充電電流進行估算；充電過程中，通過通信線將電池管理系統和充電機聯系起來，實現數據的共享。電池管理系統將總電壓、最高單體電池電壓、最高溫度、溫升、最大允許充電電壓、最高允許單體電池電壓以及最大允許充電電流等參數實時地傳送到充電機，充電機就能根據電池管理系統提供的信息改變自己的充電策略和輸出電流。
當電池管理系統提供的最大允許充電電流比充電機設計的電流容量高時，充電機按照設計的最大輸出電流充電；當電池的電壓、溫度超限時，電池管理系統能實時檢測到並及時通知充電機改變電流輸出；當充電電流大于最大允許充電電流時，充電機開始跟隨最大允許充電電流，這樣就有效地防止了電池過充電，達到延長電池壽命的目的。充電過程中一旦出現故障，電池管理系統可以將最大允許充電電流設爲0，迫使充電機停機，避免發生事故，保障充電的安全。
在該充電模式下，既完善了電池管理系統的管理和控制功能，又能使充電機根據電池的狀態，實時地改變輸出電流，達到防止電池組中所有電池發生過充電以及優化充電的目的，電池組的實際放電容量也要大于普通的串聯充電方法，但是這種方法還是解決不了電池組中某些電池充不滿電的問題，特別是當電池組串數多、電池一致性差、充電電流較大時。
並聯充電方法需要采用多個低電壓、大電流的充電電源爲每一只單體電池充電，存在充電電源成本高、可靠性低、充電效率低、連接線徑粗等缺陷，因此目前沒有大範圍使用這種充電方法。
串聯大電流充電加小電流並聯充電
由于上述三種充電方法都存在一定的問題，這裏介紹較合適高電壓電池組，特別是電動汽車電池組的充電方法，即采用電池管理系統和充電機協調配合串聯大電流充電加恒壓限流的並聯小電流充電的模式。
此充電方法有如下特點：
（1）由于此系统的BMS具有防止过充电的功能，从而保证电池不会出现过充电的问题。当然如果BMS不能与并联充电电源进行通信和控制，由于并联充电电源的恒压值一般与锂離子電池组中单体锂離子電池充满电时的电压值相同，所以也不会出现过充电的问题。
（2）由于可以進行並聯充電所以不需要可靠性低，成本相對較高的均衡電路，並且充電效果要好于只帶均衡電路的串聯充電方法，並且其維護管理也簡便易行。
（3）由于串聯充電的最大電流遠大于並聯充電的電流（一般5倍以上），從而可以保證在較短的時間充進去較高的容量，從而發揮出串聯充電的最大效果。
（4）充電時串聯充電與並聯充電的順序以及並聯充電電源的數量可以靈活掌握，可以同時進行充電；可以串聯充電結束後再進行並聯充電；也可以用一個並聯充電電源根據電池組中電壓的情況給電壓最低的電池進行輪流充電。
（5）隨著技術的發展，並聯充電電源可以爲非接觸性充電電源（無線充電電源）或太陽能電池電源，從而使並聯充電變得簡單。
（6）当锂離子電池组中单体锂離子電池数目较多时，可以将锂離子電池组分成数个锂離子電池组模块，对每个锂離子電池组模块采用BMS和充电机协调配合串联大电流充电与恒压限流的并联小电流充电相结合的方式进行充电。
其主要目的是減少電池組中串聯電池數量較多時，單體電池之間一致性相對更差，從而導致BMS和充電機協調配合的充電方法的充電效果差的缺點，以便發揮出BMS和充電機協調配合充電模式的最大效果。
這種方法特別適合高電壓電池組是由可快速更換的低電壓（例如48V）電池模塊系統組成的電池系統，這樣就可以在電池更換站或充電站進行並聯充電或修複（一般的用戶平時充電時可以不用並聯充電），並由專人根據實際情況進行分選和重新配組。
采用电池管理系统和充电机协调配合串联大电流充电加恒压限流的并联小电流充电的充电方法可有效解决锂離子電池组串联充电易出现的过充电、充不满电等问题，且可避免并联充电的充电电源成本高、可靠性低、充电效率低、连接线径粗等问题，是目前最适合高电压电池组，特别是电动汽车电池组的充电方法。
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