怎麽做電池組的均衡?


圖爲目前電池組所用的電池單元均衡電路。Cell1和Cell3表示電池,(R1,T1到(R3,T3爲均衡電路。此處假設晶體管T1、T2、T3以及電阻R1、R2和R3爲電池監測器的外部元件,實際上可以將它們集成在電池監測器中,但考慮到面積和功耗問題,T1、T2和T3的體積必須縮小。將這些晶體管集成到芯片中可將均衡電流降低到10mA以下,延長失配電池的均衡時間。此外,爲避免電池監控器內部發熱引起A/D轉換器和模擬調整電路性能退化而産生錯誤測量結果,每次應當只對一個電池進行均衡。
例如,假设在电池组放电过程中对Cell1进行均衡,此时充电器断开,晶体管T2和T3保持关断,T1导通。从等效电路中可得出晶体管T1构成的Cell1 放电路径并没有从Cell2和Cell3吸收电流的结论。因此,晶体管T1只对Cell1进行放电。同样,T2和T3也只分别对Cell2和Cell3放电。
另一方面,Cell1的放電路徑與負載電阻有關。如果負載電阻比R1+T1高,那麽大部分放電電流會經過功率晶體管T1。然而,如果負載電阻較低,部分放電電流便會經過負載,從而降低了均衡效率。
电池均衡等效放电电阻的计算公式为:R darw = R1+An + RLOnD。


爲減少放電時間,功率晶體管的導通電阻必須非常小,同時R1電阻也必須盡可能小。通常負載電阻與系統有關,難以控制。建議選用阻值高過R1+T1的負載電阻,這樣大部分放電電流會經過功率晶體管而不是負載。由于負載電流微乎其微,或者根本沒有,因此首次調整時的效率會比較高。
典型的初始化调整时间可长达18小时。如图5所示,如果在充电过程中进行电池均衡,则充电器提供的电流为lcharge,而 lcharge
=’charge+lload。電池的實際充電電流爲I’charge,並在負載電阻斷開時得到最大值。然而,如果在充電階段接入了負載電阻,部分充電電流便會流經負載。在Cell1的均衡過程中,’charge=l1+12,12相對于11的大小與功率晶體管T1和電阻R1的阻值之和有關。
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