BMS被动均衡原理详细讲解
BMS被动均衡原理详细讲解
在锂电池管理系统中，电池的均衡功能是非常重要的一环，因为它能够确保每个电池单元的电压保持在一个合理的范围内，避免过充或过放，从而延长电池组的寿命和提高安全性。这里我们主要探讨被动均衡的原理，以及它在具体电路设计中的实现方式。
1.电池均衡的概念
锂电池组通常由多个电池单元串联组成。由于制造工艺差异和使用过程中的不同因素，各个电池单元的容量、内阻和充放电特性都会有所不同，这会导致在长期使用中，电池组中的单个电池电压发生偏差。如果不对这些电压偏差进行纠正，可能会导致某些电池过充或过放，从而损坏整个电池组。
电池均衡技术通过调整电池电压，使得每个电池单元的电压保持在一致的水平上。均衡可以分为被动均衡和主动均衡两种方式。
2.被动均衡的原理
被动均衡（Passive Balancing）是一种相对简单且成本较低的电池均衡方式。它的原理是在电池组中的某些电池电压过高时，通过连接一个电阻，将多余的能量以热量的形式耗散掉，使这些电池的电压降低，从而达到均衡的目的。
被动均衡的优点是电路设计简单，成本低，可靠性高。缺点是能量消耗较大，效率相对较低。因此，被动均衡通常适用于对能量效率要求不高的场合，如电动工具、小型无人机等。
3.被动均衡的电路实现
被动均衡的电路实现相对简单。通常在每个电池单元的正极或负极并联一个MOS管和一个电阻。当检测到某个电池单元的电压过高时，通过控制MOS管的导通，将多余的能量通过电阻耗散掉。
上图是一个典型的被动均衡电路。其中，Q1是MOS管，R1是耗散电阻。当检测到电池电压过高时，通过控制Q1的导通，将多余的能量通过R1耗散掉。
4.被动均衡的优缺点
被动均衡的优点是电路设计简单，成本低，可靠性高。缺点是能量消耗较大，效率相对较低。因此，被动均衡通常适用于对能量效率要求不高的场合，如电动工具、小型无人机等。
5.总结
被动均衡是锂电池管理系统中一种重要的电池均衡方式。虽然它的能量效率相对较低，但电路设计简单，成本低，可靠性高，因此在许多应用场合中得到了广泛的应用。