北京
做電池組的人都有這種抓狂時(shí)刻：明明顯示還有30%的電，保護(hù)板突然斷開(kāi)輸出，負(fù)載熄火。不是你中獎(jiǎng)抽到了壞電芯，是組里最弱的那顆已經(jīng)在安全線以下躺平了。
這事兒的根源，得從電芯的“假平等”說(shuō)起。哪怕同一卷漿料、同一條裝配線下來(lái)的鋰電芯，也難逃幾種天生差異：內(nèi)阻高一點(diǎn)、自放電快一點(diǎn)、容量小一點(diǎn)、對(duì)溫度敏感一點(diǎn)。出廠時(shí)這些差異能控制在幾十毫伏以?xún)?nèi)，但幾十次充放后，積少成多——有的芯快充就飄高，有的芯一負(fù)載就深跌，有的芯默默地比隔壁多熱個(gè)三五度。等某一天你測(cè)整組電壓，幾個(gè)芯早就各跑各調(diào)了。
不平衡有多要命？拿一組4串鋰電池舉例。如果一顆芯躥到4.25V，其他還在4.10V，充電器就必須立刻停充，不然那顆就得過(guò)充。結(jié)果整組永遠(yuǎn)吃不滿(mǎn)電，好比四個(gè)水桶綁在一起，只準(zhǔn)按最短那塊板加水。放電更慘——哪怕別的芯還有大半管能量，只要一顆先撞到最低門(mén)檻，BMS二話(huà)不說(shuō)就拉閘。這不僅是容量浪費(fèi)，弱芯還會(huì)被反復(fù)過(guò)放、加速老化，熱量和風(fēng)險(xiǎn)一起往上堆。說(shuō)到底，電池組的上限就是那顆最弱芯的上限。
電池平衡就是來(lái)跟這種“短板效應(yīng)”較勁的，目的很直接：把各芯電壓拉回到同一水平，別讓個(gè)別人拖垮全班。現(xiàn)在主流的BMS方案就兩條路——被動(dòng)平衡和主動(dòng)平衡。咱們先拆最常見(jiàn)的那種：被動(dòng)平衡。
被動(dòng)平衡的邏輯近乎粗暴：誰(shuí)電壓高出頭，就用一顆電阻把多出的能量燒掉，轉(zhuǎn)化成熱量散走。電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單到只需要一顆MOSFET加一顆旁路電阻，程序觸發(fā)后MOS管導(dǎo)通，電流流過(guò)電阻，芯慢慢卸掉一點(diǎn)電，電壓就朝鄰居們靠攏了。整個(gè)過(guò)程不用搬能量、不用復(fù)雜控制，純靠“削尖”。
這方案最大的優(yōu)點(diǎn)就是便宜和好做，對(duì)硬件工程師太友好了。BMS不用堆大電感、大電容或者雙向DCDC，占板面積小，物料成本也壓得住。所以你在消費(fèi)電子、電動(dòng)工具、小功率無(wú)人機(jī)里見(jiàn)到的基本都是這類(lèi)板子，它們的平衡電流通常就幾十到一百毫安，夠用、也不惹事。雖然它把多余能量全當(dāng)廢熱處理，聽(tīng)著挺不講究，但在很多設(shè)備里，這種粗暴反而變成了最穩(wěn)妥的選擇。
特別聲明：以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶(hù)上傳并發(fā)布，本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
