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怎么做电池组的均衡?

电池组的均衡示图

图为目前电池组所用的电池单元均衡电路。Cell1和Cell3表示电池,(R1,T1到(R3,T3为均衡电路。此处假设晶体管T1、T2、T3以及电阻R1、R2和R3为电池监测器的外部元件,实际上可以将它们集成在电池监测器中,但考虑到面积和功耗问题,T1、T2和T3的体积必须缩小。将这些晶体管集成到芯片中可将均衡电流降低到10mA以下,延长失配电池的均衡时间。此外,为避免电池监控器内部发热引起A/D转换器和模拟调整电路性能退化而产生错误测量结果,每次应当只对一个电池进行均衡。

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的放电路径与负载电阻有关。如果负载电阻比R1+T1高,那么大部分放电电流会经过功率晶体管T1。然而,如果负载电阻较低,部分放电电流便会经过负载,从而降低了均衡效率。

电池均衡等效放电电阻的计算公式为:R darw = R1+An + RLOnD

电池组均衡公式

为减少放电时间,功率晶体管的导通电阻必须非常小,同时R1电阻也必须尽可能小。通常负载电阻与系统有关,难以控制。建议选用阻值高过R1+T1的负载电阻,这样大部分放电电流会经过功率晶体管而不是负载。由于负载电流微乎其微,或者根本没有,因此首次调整时的效率会比较高。

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。电池的实际充电电流为I’charge,并在负载电阻断开时得到最大值。然而,如果在充电阶段接入了负载电阻,部分充电电流便会流经负载。在Cell1的均衡过程中,’charge=l1+12,12相对于11的大小与功率晶体管T1和电阻R1的阻值之和有关。

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