一種削峰填谷式鋰電池均衡電路

嚴利民，張婷婷

（ 上海大學，上海 200072 ）

0 引言

動力鋰電池廣泛應用于電動汽車、電動工具、通訊設備、醫療設備、航空航天等多領域中，逐漸成為電池市場的主流產品。受電池自放電比率、制造工藝、外部環境等因素影響，單體鋰電池之間的差異普遍存在，鋰電池組在工作狀態時或受影響，特別是包含大批單體鋰電池的電池組。考慮到“短板效應”存在，需對單體鋰電池的狀態進行測量和收集，以保證其位于安全閾值內，防止因單體失效繼而影響電池組的工作機能。鋰電池均衡電路常被用于電池管理系統（Battery Management System，BMS）中，該系統功能主要涉及電池充放電管理、溫度檢測、電壓電流檢測和單體電池間的均衡。本文設計一種削峰填谷式的主動均衡控制電路，結合并行填谷式均衡電路和削峰均衡電路優勢，兩個電路模塊協同工作，互不沖突，經仿真測試，均衡效果顯著。

1 現狀分析

1.1 電池均衡技術

目前，電池組均衡策略主要為被動型均衡和主動型均衡兩種。被動型均衡僅對電池組整體性均衡，無法有效地對單體鋰電池端電壓進行調控。主動型均衡通過對均衡電路的控制實現均衡過程的控制與優化，自我調節能力強。

依據均衡能量的使用情形，分為能量耗散型和能量非耗散型兩種。能量耗散型的能量除用于電池組均衡之外，一部分以熱能形式消耗，該方式能量利用效率低。能量非耗散型的能量利用效率較高，但控制策略較復雜，因而是均衡拓撲技術的重點研究對象和未來發展趨勢。……