一文读懂动力电池BMS均衡功能

一文读懂动力电池BMS均衡功能

生产制造和使用过程的差异性，造成了动力电池单体天然就存在着不一致性。不一致性主要表现在单体容量、内阻、自放电率、充放电效率等方面。单体的不一致，传导至动力电池包，必然的带来了动力电池包容量的损失，进而造成寿命的下降。有研究表明，单体电芯20%的容量差异，会带来电池包40%的容量损失。

电池单体的不一致，会随着时间的推移，在温度以及振动条件等随机因素的影响下进一步恶化，使得参数向着离散化方向，义无反顾打马而去。如同这个世界永远向着熵增的方向前进一样。趋势无法逆转，但可以干预，降低它

的恶化速率。方法之一就是通过电池管理系统对电芯实施均衡。

1 均衡的触发

业内早已认识到均衡的重要性，关于电池均衡的研究由来已久，得到的方法结论也多种多样。

1.1 触发参数

均衡面对的第一个问题，是什么条件下起动系统均衡功能。常见的是两条路线，一条是以单体端电压为监督目标，当单体压差进入一定范围，均衡开始发挥作用；另一条路线是以SOC为目标，认为SOC才是真正反映电芯需求的参数，当单体SOC与平均SOC的差值达到一定值，均衡过程被触发。

实际上，SOC是一个更综合的参数，如果计算的合理准确，可以覆盖单体电压的影响。但是如果把SOC作为目标参数，则系统设计必须包含采集计算每只串联电芯SOC相关数据。

1.2 什么状态可以均衡

另一个问题，到底在什么过程中实施均衡，是不论什么过程，只要达到了参数的阈值就开始均衡，还是人为规定，均衡只发生在充电过程、放电过程，还是电池没有工作任务的静置过程。

这个问题的观点不是非常一致，各家管理系统有不同的设置。我想，均衡过程应该可以设计在任何过程中，但需要考虑是否对电池包最有利。

充电末尾均衡，在最高单体电压触及充电截止电压后，系统启动均衡功能，放掉电压最高单体部分电量，使得系统还可以进一步充入更多电量，或者让高电量电芯给最低电量电芯充电，理想状态是全部电芯同时到达截止电压。

在放电过程末尾均衡，当单体最低电压已经触及放电截止电压，系统启动均衡，最低电压消失后，系统还可以再运行一段距离。

这个过程中会有两个问题，一方面，只有系统配备主动均衡功能，才可以实现继续行驶一段距离的目的，如果只有被动均衡，放掉高电量，则只能发挥去除电芯累积能量差距的目的；进而，另一个问题，即使在放电末尾，全部电芯回到了同一个起跑线，但由于电芯之间的容量差异，到达充电结束时刻，充电均衡可能还是需要进行。

在车辆运行过程中均衡，这里的一个问题是，由于电流大小不同，系统内阻大小不同的影响，动态的SOC和电芯电压往往不容易得到准确值，这对运行过程中均衡可能会非常不利。

2 均衡策略

2.1概念

什么是被动均衡

被动均衡，运用电阻器，将高电压或者高荷电量电芯的能量消耗掉，以达到减小不同电芯之间差距的目的，是一种能量的消耗。

什么是主动均衡

主动均衡，运用储能器件等，将荷载较多能量的电芯部分能量转移到能量较少的电芯上去，是能量的转移。

有专家认为，上面的两个表述应该对应于耗散型均衡和非耗散型均衡。而主动还是被动，应该取决于触发均衡过程的事件，系统到达那个状态不得不进行的就是被动。如果是人为设定，在可以不均衡的时候设置了均衡程序，才称为主动均衡。

例如，放电放到最后，电压最低的电芯已经到达了放电截止电压，而其他电芯还存有电量。这时候，系统为了把尽量多的电都放掉，于是把高能量电芯的电部分的转移给低能量的电芯，使得放电过程又进行下去，直到把全部电量放干净，这是被动均衡过程。如果在放电至电量还有40%的时候，系统预计到，在放电截止的时候会出现不均衡，于是起动均衡过程，这才是主动均衡。

最近看到了这部分内容，放在这里供参考。

2.2 均衡控制策略

当前的均衡控制策略中，有以单体电压为控制目标参数的，也有人提出应该用SOC作为均衡控制目标参数。暂且搁置两个控制目标孰优孰略的讨论，举例说明均衡策略的一般形式。

以单体电压为例。设定均衡控制的触发阈值，比如极值与平均值的差值达到50mV起动均衡过程，5mV结束均衡。管理系统按照固定的采集周期采集每一串单体端电压，先计算平均值，再计算每只电芯电压与电压均值的差值，电芯编号按照差值大小排队。差值与设定阈值比较，若最大的差值在阈值范围内，触发均衡程序。后续策略与具体均衡实现形式有关。

3 均衡硬件概述

3.1 基于变压器

变压器匝数多的原边并联在整个电池组的总正总负上，匝数少的副边通过开关的切换可以并联在任意一只电芯上，变压器通过互感作用，使得能量在原边与副边之间的传递。

均衡过程大体是这样的。副边先并联在高能量电芯上，能量传递到原边，形成原边的端电压，加载在整个电池组上，给整组电池组充电；副边并联在低能量电芯上，通过变比，得到一个高于低能量电芯端电压的电压，给电芯充电。

3.2 基于双向DCDC

有文献提出的做法是，将每只电池的SOC与平均SOC做差，按差值大小将电池排队，按照一帮一一对红的原则，差值正的最大与负的绝对值最大结成对子，通过低压DCDC，电压高的电芯给电压低的充电。以此类推，遍历全部差值超过某个限定值的电芯，直到遇到没有配组必要的电池为止。

3.3 基于电感

基本想法是把能量高的电芯能量暂存在电感中，待电路开关转换位置，电感与低能量电芯连接成回路，再将电感中的能量放入低能量电芯中。

一个具体的例子。比较相邻两只电池A和B的端电压，A高B低；均衡电路首先把电感与A短时间接通，将部分能量充入电感，断开；再使电感与B

形成回路，电感给B充电。能量只能通过电感在相邻的电芯之间传递，但一串电芯的第一只和最后一只也可以通过这种方式实现能量转移，因而可以形成一个能量传递的闭环。在多次比较传递以后，理论上系统内的单体电压可以实现均衡。

3.4 基于电容

与应用电感的基本想法类似，同样是设法把高能量电芯部分能量暂存在电容里，通过配置开关电路，将能量转移给低能量电芯。

电容的应用一般有三种方式，多电容均衡，单电容均衡和双层电容均衡。

多电容均衡和单电容均衡原理类似，区别在于，多电容电路，电容只在左近的两只电池之间切换，而单电容均衡，是用开关的不同通断组合，使得电容可以并联在任意一只电芯的两端。

将一只电容并联在高能量电芯的两端，部分能量，以充电的形式转移到电容上，待到电芯与电容电压平衡，开关断开，并将电容转接到低能量电芯的两端，待到电芯与电容电压平衡，再去重复刚才的过程。电芯自身具有内阻，给电芯充电的电源电势必须略高于电芯。经过几次转移，电容最后与低能量电芯并联时，发现自己不能再给电芯充电了，压差不够了。此时均衡过程宣告结束。

双层电容均衡，是在多电容的基础上增加一只并联在整个串联电池组两端的电容，使得一串电芯的第一节和最后一节的能量转移成为可能，也提高了均衡效率。

3.5 基于电阻

给电芯两端并联电阻，让电阻消耗掉部分电池能量，也就是前面说到的被动均衡采用的方式。

并联电阻有两种形式，一种是固定连接，电阻长期并联在电池两端，电芯电压高时，通过电阻的电流大，消耗的电量多，电池电压低时，电阻消耗电量小。通过电阻这种压敏特性，实现电池端电压的均衡。这是个理论上可行的方法，实际很少使用。

另一种并联电阻方法，是通过开关回路将电阻并联在电芯两端。开关由管理系统信号触发，当系统判断哪个电芯电压或者SOC高时，连接其并联电阻，消耗其能量。

4 均衡的局限性

被动均衡，电流无法完全按照实际需求去做，因为通过电阻消耗的能量，转化成热量，对电池管理系统以及电池包都会产生不良影响；

主动均衡，需要配置相应电路和储能器件，体积大，成本上升，这两个条件一起决定了主动均衡不容易推广应用。

电池包的每个充电放电过程，都伴随着一部分电池局部的附加充放过程，无形中增加了电池的循环次数，对于本身需要充放电才能实现均衡的电芯，额外的工作量是否造成其超越一般电芯的老化，进而造成与其他电芯更大的性能差距，还没有研究做出过明确的判断。

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述.docx

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述 新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。 随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车的核心部件，目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点，而锂电池在使用一段时间以后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到动力电池组的使用寿命，为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使得动力电池性能得到一定的提升。 目前，美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车（Tesla）之所以取得成功，其核心技术就是优异的电池管理技术，采用了两千多块锂电池进行串并联设计，可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统来确保电池的高性能，使得车辆具备稳定的动力性能和优良的安全性能，具有快速充电技术，将充电时间缩短到合理的水

平，在电动车领域突破了技术上的瓶颈，取得了成功，实现了从实验室转向批量生产，对汽车行业有着重大突破意义。 电池组均衡管理概述 我国《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，其中电动汽车的开发研究已经被纳入重大项目。 目前，电池组在多次充/放电循环后各单体电池出现电压或者电量不一致的情况，因为各单体电池之间不均衡会减少电池组的所能输出的最大能量和循环寿命，进而导致电动汽车的动力性能受到较大影响。 电池组均衡管理，用于使单体电池均衡充电、放电，保持动态平衡，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。其中，充电均衡一般在充电过程中后期，通过均衡电路来限制单体电池电压不高于充电截至电压；放电均衡是在电池组放电时，通过补充电能使单体电池电压不低于放电终止电压。由于均衡管理与动力电池组的使用寿命有直接的关系，因此均衡技术是电池能量管理系统中的关键技术。 电池组均衡管理的技术 目前电池组均衡管理技术，从被动均衡和主动均衡的角度，可以将电池组均衡管理技术分为两个大类。在被动均衡中，主要是通过旁路开关和电阻对电池组多余的能量进行消耗；而在主动均衡中，均衡电路可以通过将外部能量转换后用于均衡，也可以利用电池组自身能量转移后实现均衡，还可以通过改变电池组单体之间的串并联连接关系来实现均衡，以及实现不同电池组之间的均衡。 以下针对相关电池组均衡管理技术进行分析：

动力电池管理系统硬件设计电路图

动力电池管理系统硬件设计电路图 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度，是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高，当发生误用或滥用时，将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下，管理系统能够自动切断充放电回路，其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外，还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统。 1电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路，可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。 1.1MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性： (1)8MHz内部总线频率；(2)16KB的内置FLASH存储器；(3)2个16位定时器接口模块；(4)支持1MHz～8MHz晶振的时钟发生器；(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。 1.2检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。 1.2.1电压检测模块 本系统中，单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法：(1)采用专用的电压检测模块，如霍尔电压传感器；(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高，而且还需要特定的电源，过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28V～42V。采用3.9M?赘和300k?赘的电阻进行分压，采集出来的电压信号的变化范围是2V～3V，所对应的AD 转换结果为409和*。 对于单体电池的检测，主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2]，为电池组后4节的保护电路图，通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中，单片机输出驱动信号，控制MOS管的导通和关断，从而对电池组的充电放电起到保护作用。

动力电池系统设计讲解

深入浅出史上最易懂的动力电池系统 设计讲解 2 [摘要]动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提，同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。 动力电池系统指用来给电动汽车的驱动提供能量的一种能量储存装置，由一个或多个电池包以及电池管理（控制）系统组成。动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提，同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。 比如整车厂会针对要设计的整车，在考虑安全设计、线束连接线设计、接插件设计等相关要求后，形成一个有限的动力电池系统空间大小。然后在有限的空间约束下，进行电池模组、电池管理系统、热管理系统、高压系统等布置，保证电池单体及模块均匀散热，保证电池的一致性，提高电池系统的寿命与安全。设计时要考虑到的一些整体和通用性原则包括安全性好、高比能量、高比功率、温度适应性强、使用寿命长、安装维护性强、综合成本低等。

一种典型的动力电池系统 由于不同种类电动汽车的结构和工作模式的不同，导致对动力电池的性能要求也不一样。纯电动汽车行驶完全依赖于动力电池系统的能量，电池系统容量越大，可以续航里程越长，但所需电池系统的体积和重量也越大。虽然混合动力汽车对动力电池系统的容量要求比纯电动汽车要低，但要能够在某些时候提供较大的瞬时功率。而串联式和并联式混合动力汽车对电池系统的要求又有所区别。 因此动力电池系统的设计流程一般如下：（1）先确定整车的设计要求；（2）然后确定车辆的功率及能量要求（3）选择所能匹配合适的电芯（4）确定电池模块的组合结构形式（5）确定电池管理系统设计及热管理系统设计要求（6）仿真模拟及具体试验验证。

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析(苍松书屋)

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车，Roadster和Model S，目前我收集到的Roadster 的资料较多，因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统（Battery Management System, BMS）的主要任务是保证电池组工作在安全区间内，提供车辆控制所需的必需信息，在出现异常时及时响应处理，并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统，因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先，锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时，电池的可用容量将迅速发生衰减，在过低温度下（如低于0°C）对电池进行充电，则可能引发瞬间的电压过充现象，造成内部析锂并进而引发短路。其次，锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热，并进而引起连锁放热反应，最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件，威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外，锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间，过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小，电池内部热量不易散出，更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题，从而进一步加速电池衰减，缩短电池寿命，增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题，保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括：1）在电池温度较高时进行有效散热，防止产生热失控事故；2）在电池温度较低时进行预热，提升电池温度，确保低温下的充电、放电性能和安全性；3）减小电池组内的温度差异，抑制局部热区的形成，防止高温位置处电池过快衰减，降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成，其中每69节并联为一组（brick），再将9组串联为一层（sheet），最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况

引言 电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本，因此，如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组，电池单体都紧密地布置在一起，在进行充放电时，各个电池单体所产生的热量互相影响，如果散热不均匀，将造成电池组局部温度快速上升，使电池的一致性恶化，使用寿命大大缩短，严重时会造成某些电池单体热失控，产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中，电池的充放电性能会大大降低，导致电池无常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度围工作，电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前，国外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究，进行了一些新的探索，以期提高热管理系统的控制效果，从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。 国外汽车动力电池管理系统（BMS）发展概况 目前，影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题，延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好，延长电池使用寿命，必须对电池进行合理有效的管理和控制，为此，国外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 日本青森工业研究中心从1997年开始至今，持续进行（BMS）实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点；美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测；国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展，即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系，实现能量制动反馈和最大功率控制。 我国在十二五期间设立电动汽车重大专门研究项目，经过几年的发展之后，在BMS方面取得很大的突破，与国外水平也较为接近。在国家863计划2005年第一批立项研究课题中，就分别有理工大学承担的EQ7200HEV混合动力轿车用镍氢

电动汽车动力电池及管理系统试卷A

广东文理职业学院刘鹏2018－2019学年度第一学期 期末考试试题（A卷） (考试时间: 90 分钟) 考试科目动力电池及管理适用班级：新能源汽车一班 一、单项选择题（每小题2分，共计30分） （题目正文：宋体，五号，行距20磅） 1. 燃料电池采用的燃料是（）。 A.汽油； B.柴油； C.乙醇； D.氢气 2.燃料电池汽车的效率能达到以上（）。 A.30%； B.40%； C.50%； D. 60% 3.在最适合汽车使用的燃料电池（）。 A.质子交换膜燃料电池； B.磷酸燃料电池； C.熔融碳酸盐燃料电池对； D.固态氧化物燃料电池。 4.世界上第一家实现商品化销售的燃料电池汽车生产厂家是（）。 A.丰田； B.通用； C.奔驰； D.本田。 5.蓄电池组中，标称电压为12V的单体电池端电压压差应小于（）mV。 A.100； B.120； C.150； D.200 6.在25°C下，蓄电池组由32节单体蓄电池组成（单体标称电压为12V），则其浮充电电压应约为（） A. 384V； B. 432V； C. 450V； D. 472V 7.在蓄电池管理系统中，由（）把整流电压变成交流电压。 A.整流器； B.逆变器； C.充电器 8.在蓄电池管理系统中，，由（）把直流电压变成交流电压。 A.整流器； B.逆变器； C.充电器； D.交流调压器 9. 15.2020年中国电池制造的能量密度要达到（）。 A. 300wh/kg；A. 400wh/kg；A. 500wh/kg 10.用电流表测量电流，应将电流表和被测电流的电路或负载（）。 A.串联； B.并联； C.怎么连接都可以。 11.用电压表测量电压，应将电压表和被测电压的电路或负载（）。 A.串联； B.并联； C.怎么连接都可以。 12.万用表使用完毕后，应将选择开关放在（）。 A.电阻档； B.交流电压最高档； C.直流电流档。 13.三相桥式整流电路，在交流电的一个周期内，每个整流元件的导通角为（）。 A. 180度； B. 120度； C. 60度 14.单相整流电路中，二极承受的反向电压的最大值出现在二极管（）。 A.截止时； B.由截止转导通时； C.导通时； D.由导通转截止时 15.燃料电池汽车的效率能达到以上（）。 A. 30%； B. 40%； C. 50%； D. 60%。 系 别 ： 专 业 班 别 ： 姓 名 ： 学 号 ： … … … … … … ○ … … … 密 … … … ○ … … … … 封 … … ○ … … … … 线 … … ○ … … … … … … ○ … …

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述

安全管理编号：LX-FS-A95831 新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历

动力电池能量管理系统

动力电池能量管理系统 检测时间：2016-05-23 09:39:53 摘要 近年来,由于日益严重的环境污染问题和日益增长的石油和能源消耗,新能源汽车的发展,越来越多的政府和世界主要汽车制造商的关注。三个电动汽车的发展。 本文介绍了电动汽车电池管理系统的主要功能和开发国内外介绍问题的根源,介绍了铅酸蓄电池工作原理和关键的操作特性,描述铅酸电池剩余量预测几个模型的设计和项目的特点,基于大量的电池充电和放电的实验数据,提出了这种设计方法来估计剩下的电池供电。 上述功能需求,设计提出使用主芯片单片机,分散的集合和集中控制的解决方案结合硬件、单片机的选择,电池参数收集,平衡和保护电路、功率转换电路和外部通信和其他主要模块硬件设计详细描述和基于C51单片机凯尔软件开发和设计环境软件解决方案设计的电池管理系统3主要流程:充电、放电和静态软件设计。最后,整个硬件和软件系统充电和放电的疲劳试验通过收集大量的实验数据,验证了硬件和软件设计的可行性和稳定性 关键词电动汽车; 电池管理系统;电池SOC估算;单片机;充电均衡控制

ABSTRACT In recent years, due to the increasingly serious problem of environmental pollution and the increasing consumption of oil and energy, new energy vehicles

Development, more and more governments and the world's major carmakers attention. Develop three electric vehicles The key technology is the motor drive system consists of three parts, the vehicle control system and power management systems, steam current Automotive battery life is short-range, low battery life, high maintenance costs and popular, therefore, Power management technology for energy management and vehicle power battery protection control is becoming increasingly important. This article describes the electric vehicle battery management system The main function of the system and the development of domestic and foreign presentation Root of the problem, and introduces the principle of lead-acid batteries and key operating characteristics described Lead-acid battery remaining amount prediction model design and features of several projects, based on a lot of battery Charging and discharging of the experimental data, this design method is proposed to estimate the remaining battery power. The above functional requirements, the design proposed to use the main chip microcontroller, decentralized collection And centralized control solutions combine hardware, MCU selection,

详解动力电池组均衡设计原理及意义

详解动力电池组均衡设计原理及意义 2011-12-0619:51:36来源：互联网 分享到：标签：电池组剩余电量平衡算法 引言 随着电池作为电源使用而日益受到欢迎，又出现了一种同样强劲的需求，即最大限度地延长电池的使用寿命。电池不平衡（即组成一个电池组的各节电池的充电状态失配）在大型锂离子电池组中是个问题，这个问题是由制造工艺、工作条件和电池老化的差异造成的。不平衡可能降低电池组的总容量，并有可能损坏电池组。不平衡使电池从充电状态到放电状态都无法跟踪，而且如果没有密切监视，可能导致电池过度充电或过度放电，这将永久性地损坏电池。电池制造商按照容量和内部电阻对混合电动型汽车以及电动型汽车电池组中使用的电池进行分类，以在交付给客户的特定批次中，减少电池之间的差异。然后，再仔细挑选电池来构成汽车电池组，以改善电池组中每两节电池之间的匹配。理论上，这应该能防止电池组中产生大量的不平衡，但是尽管如此，普遍的共识是，当构成大型电池组时，既需要电池监视、又需要电池平衡，以在电池组寿命期内保持大的电池容量。 要理解平衡的重要性，第一步是利用两个相同的电池组来评估两种基本的电池管理策略。该测试将探究，在电池寿命期内，电池组的总容量是怎样受到影响的。为了评估这两种策略，要设计一个电池监视系统（BMS）。该电池监视系统由3个部分组成：监视硬件、平衡硬件和控制器。用在测试中的电池监视系统能监视电池电压和电池负载电流、平衡电池，并能控制电池与负载及电池充电器的连接。 监视硬件 一个简单的电池监视器和平衡系统如图1所示。该电池监视系统的硬件是围绕高度集成的LTC6803-1多节电池监视IC设计的。每个LTC6803-1能测量多达12节电池，并允许以可连接多个IC的串行菊花链形式连接，从而使一个系统能通过一个串行端口监视超过100个电池。当设计一个电池监视系统时，某些规范应当给以特殊考虑，首先是电池电压准确度。当试图决定单个电池的充电状态时，电池电压的准确度至关重要，而且一节电池能否在接近工作极限的条件下工作，电池电压的准确度是限制因素之一。LTC6803具 1.5mV的分辨率，准确度为 4.3mV。这将允许该控制器就电池状态做出准确决策，而不论使用的是什么样的电池化学组成。其次，电池组不平衡的一个主要来源是，电池监视电路本身的电源和备用电流的差异。在汽车应用中，备用电流尤其重要，因为大多数汽车在大部分时间里都是熄火的，这时电池监视系统处于备用模式。LTC6803仅具12uA备用电流，电流范围规定为6uA至18uA，从而可保证在一个大型电池组中，最严重的不平衡为12uA，这使每月不平衡低于10mAhr。有两个ADC输入可用来监视电池温度或其他的传感器数据。图1中显示的设计用Vtemp1输入测量电池电流。电流用LT1999测量。LT1999是一款高压双向电流检测放大器，具-5V至80V的输入范围，而且在本文所述测试情况下，设置为监视电池组高压端的±10A。LTC6803上的两个GPIO引脚用来控制一个有源负载和一个充电器。当充电结束或达到放电点时，这允许LTC6803断开电池与充电器或负载的连接。

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述参考文本

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电 动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池 系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用， 对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应 用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命 段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作 为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统 以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能 起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技 术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。 随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重，替代石油

的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车的核心部件，目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点，而锂电池在使用一段时间以后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到动力电池组的使用寿命，为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使得动力电池性能得到一定的提升。 目前，美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车（Tesla）之所以取得成功，其核心技术就是优异的电池管理技术，采用了两千多块锂电池进行串并联设计，可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统来确保电池的高性能，使得车辆具备稳定的动力性能和优良的安全性能，具有快速充电技术，将充电时间缩短到合理的水平，在电动车领域突破了技术上的瓶颈，取得了成功，实现了从实验室转向批量生产，对汽车行业有着重大

动力蓄电池及管理系统

第二章 02 动力蓄电池及管理系统

一、动力电池主要性能指标 1．电压 （1）端电压。 （2）标称电压。 （3）开路电压。 （4）工作电压。 （5）充电终止电压。 （6）放电终止电压。

一、动力电池主要性能指标 2．容量 （1）额定容量。 （2）n小时率容量。 （3）理论容量。 （4）实际容量。 （5）荷电状态。 3．内阻 电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力，一般是蓄电池中电解质、正负极群、隔板等电阻的总和。电池内阻越大，电池自身消耗掉的能量越多，电池的使用效率越低。

一、动力电池主要性能指标 4．能量 （1）总能量。 （2）理论能量。 （3）实际能量。 （4）比能量。 （5）能量密度。 （6）充电能量。 5．功率 （1）比功率 （2）功率密度

一、动力电池主要性能指标 6．输出效率 （1）容量效率。 （2）能量效率。 7．自放电率 自放电率是指电池在存放期间容量的下降率，即电池无负荷时自身放电使容量损失的速度，它表示蓄电池搁置后容量变化的特性。 8．放电倍率 电池放电电流的大小常用“放电倍率”表示，即电池的放电倍率用放电时间表示或者说以一定的放电电流放完额定容量所需的小时数来表示，由此可见，放电时间越短，即放电倍率越高，则放电电流越大。

9．使用寿命 一、动力电池主要性能指标 电池类型质量能量密度 （W·h/kg）质量功率密度 （W/kg） 能量效率 （%） 循环寿命 （次） 铅酸电池35～50150～40080500～1000镍镉电池30～50100～150751000～2000镍氢电池60～80200～400701000～1500锂离子电池100～200200～350>901500～3000

动力电池的四种冷却方式 动力电池及电池管理系统BMS

动力电池的四种冷却方式 目前动力电池系统的热管理主要可分为四类，自然冷却、风冷、液冷、直冷。其中自然冷却是被动式的热管理方式，而风冷、液冷、直流是主动式的，这三者的主要区别在于换热介质的不同。 温度因素对动力电池性能、寿命、安全性有着至关重要的影响。一般来说我们期望电池系统能在15~35℃的区间内运行，从而实现最佳的功率输出和输入、最大的可用能量，以及最长的循环寿命（虽然低温存储更能延长电池的日历寿命，但在应用上实践低温存储的意义并不大，这一点上电池和人非常相似）。 目前动力电池系统的热管理主要可分为四类，自然冷却、风冷、液冷、直冷。其中自然冷却是被动式的热管理方式，而风冷、液冷、直流是主动式的，这三者的主要区别在于换热介质的不同。 1.自然冷却 自然冷却没有额外的装置进行换热。例如BYD在秦，唐，宋，E6，腾势等采用LFP电芯的车型上都采用了自然冷却。据了解后续BYD在采用三元电芯的车型将切换为液冷。 2.风冷

风冷采用空气作为换热介质。常见的有两种，第一种姑且称为被动风冷，直接采用外部空气换热。第二种则为主动风冷，可预先对外部空气进行加热或冷却后再进入电池系统。早期许多日韩系的电动车型采用风冷方案。 3.液冷 液冷采用防冻液（比如乙二醇）作为换热介质。方案中一般会有多路不同的换热回路，例如VOLT具有散热器回路、空调回路、PTC回路，电池管理系统根据热管理策略进行响应调节和切换。而TESLA Model S有一个与电机冷却串联的回路，当电池在低温状态下需要加热时，电机冷却回路与电池冷却回路串联，电机可为电池加热。当动力电池处于高温时，电机冷却回路与电池冷却回路将被调节为并联，两套冷却系统独立散热。 4.直冷

动力电池管理系统(BMS)的核心技术【深度解析】

动力电池管理系统(BMS)的核心技术 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 什么是BMS的核心技术? BMS系统通常包括检测模块与运算控制模块。 检测是指测量电芯的电压、电流和温度以及电池组的电压，然后将这些信号传给运算模块进行处理发出指令。所以运算控制模块是BMS的大脑。控制模块一般包括硬件、基础软件、运行时环境(RTE)和应用软件。其中最核心的部分——应用软件。对于用Simulink 开发的环境的一般分为两部分：电池状态的估算算法和故障诊断以及保护。

状态估算包括SOC(State Of Charge)、SOP(State Of Power)、SOH(Stateof Health)以及均衡和热管理。 电池状态估算通常是估算SOC、SOP和SOH。SOC (荷电状态)简单的说就是电池还剩下多少电;SOC 是BMS中最重要的参数，因为其他一切都是以SOC为基础的，所以它的精度和鲁棒性(也叫纠错能力)极其重要。如果没有精确的SOC，加再多的保护功能也无法使BMS正常工作，因为电池会经常处于被保护状态，更无法延长电池的寿命。此外，SOC的估算精度也是十分重要的。精度越高，对于相同容量的电池，可以有更高的续航里程。所以，高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的电池成本。比如克莱斯勒的菲亚特500e BEV，可以一直放电SOC=5%。成为当时续航里程最长的电动车。下图是一个算法鲁棒性的例子。电池是磷酸铁锂电池。它的SOCvs OCV曲线在SOC从70%到95%区间大约只变化2-3mV。而电压传感器的测量误差就有3-4mV。在这种情况下，我们有意让初始SOC有20%的误差，看看算法能不能够把这20%的误差纠正过来。如果没有纠错功能，SOC会按照SOCI的曲线走。算法输出的SOC是CombinedSOC也即是图中的蓝色实线。CalculatedSOC是根据最后的验证结果反推回去的真正SOC。 SOP是下一时刻比如下一个2秒、10秒、30秒以及持续的大电流的时候电池能够提供的最大的放电和被充电的功率。当然，这里面还应该考虑到持续的大电流对保险丝的影响。 SOP的精确估算可以最大限度地提高电池的利用效率。比如在刹车时可以尽量多的吸收回馈的能量而不伤害电池。在加速时可以提供更大的功率获得更大的加速度而不伤害电池。同时也可以保证车在行驶过程中不会因为欠压或者过流保护而失去动力即使

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状 概述 Revised by Hanlin on 10 January 2021

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。 随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车的核心部件，目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点，而锂电池在使用一段时间以后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到动力电池组的使用寿命，为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使得动力电池性能得到一定的提升。 目前，美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车（Tesla）之所以取得成功，其核心技术就是优异的电池管理技术，采用了两千多块锂电池进行串并联设计，可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个电池单元的系统来确保电池的高性能，使得车辆具备稳定的动力性能和优良的

安全性能，具有快速充电技术，将充电时间缩短到合理的水平，在电动车领域突破了技术上的瓶颈，取得了成功，实现了从实验室转向批量生产，对汽车行业有着重大突破意义。 电池组均衡管理概述 我国《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，其中电动汽车的开发研究已经被纳入重大项目。 目前，电池组在多次充/放电循环后各单体电池出现电压或者电量不一致的情况，因为各单体电池之间不均衡会减少电池组的所能输出的最大能量和循环寿命，进而导致电动汽车的动力性能受到较大影响。 电池组均衡管理，用于使单体电池均衡充电、放电，保持动态平衡，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。其中，充电均衡一般在充电过程中后期，通过均衡电路来限制单体电池电压不高于充电截至电压；放电均衡是在电池组放电时，通过补充电能使单体电池电压不低于放电终止电压。由于均衡管理与动力电池组的使用寿命有直接的关系，因此均衡技术是电池能量管理系统中的关键技术。 电池组均衡管理的技术

KH-HD02比亚迪秦动力电池和管理系统实训台

KH-HD02比亚迪秦动力电池和管理系统实训台 一、产品简介 选用原装比亚迪秦动力电池和管理系统真实材料制作，原装高压配电箱和车载充电机；真实展示磷酸铁锂动力电池系统核心零部件之间的连接控制关系、安装位置和运行参数，以及高压系统安全注意事项，并培养学员对磷酸铁锂动力电池包故障分析和处理能力，适用于各院校新能源纯电动课程教学和维修实训。 二、功能特点 1.各主要部件安装在平台上，电气连接方式与实车相同，真实展示原车动力电池系统结构。 2.增加动力电池包显示器（7寸），安装在面板上，可观察充放电过程各项参数，动力电池包充放电过程控制逻辑和主要部件参数变化规律。 3.设备给驱动传动系统等设备提供动力源，配套原车连接电缆线，与原车连接方式相同。 4.配备12V电源接地机械开关。 5.高压配电箱上盖半透明改装，展示控制原理和内部控制器件结构。 6.配原理教学面板，完整显示动力电池，高压配电箱，电池管理器，车载充电机，交流充电口等工作原理图，低压控制电路安装用检测端子，借助万用表和示波仪，实时检测各种状态数据变化。 7.设备由可移动台架(带原理面教板)、台架水平放置，安装各主要零部件；底部安装4个带自锁装置万向脚轮。 8.配备智能化故障设置和考核系统，由教师设置故障，学员分析并查找故障点。 9.配套实训指导书等教学资料，完整讲述工作原理，实训项目，故障设置及分析等要点。 三、技术规格 1. 外形尺寸（mm）：1600*1000*1700（长*宽*高） 2. 高压动力母线电源：DC486.4V 3. 低压控制工作电源：DC12V 4. 动力电池类型：环保型磷酸铁锂动力电池 单体电池：3.2V20AH 动力电池包总电压：3.2*152=486.4V 动力电池包容量：486.4V20AH（10度电） 完全充放电次数：2000次 工作温度：-20°～60°

设计动力锂电池组的的智能管理系统

动力锂电池组智能管理系统设计 锂电池由于具有体积小、质量轻、电压高、功率大、自放电少以及使用寿命长等优点，逐渐成为动力电池的主流。但是由于锂离子电池具有明显的非线性、不一致性和时变特性，因此在应用时需要进行一定的管理。另外锂电池对充放电的要求很高，当出现过充电、过放电、放电电流过大或电路短路时，会使锂电池温度上升，严重破坏锂电池性能，导致电池寿命缩短。当锂电池串联使用于动力设备中时，由于各单节锂电池间内部特性的不一致，会导致各节锂电池充、放电的不一致。一节性能恶化时，整个电池组的行为特征都会受到此电池的限制，降低整体电池组性能。为使锂电池组能够最大程度地发挥其优越性能，延长使用寿命，必须要对锂电池在充、放电时进行实时监控，提供过压、过流、温度保护和电池间能量均衡。 本文设计的动力锂电池组管理系统安装在锂电池组的内部，以单片机为控制核心，在实现对各节锂电池能量均衡的同时，还可以实现过充、过放、过流、温度保护及短路保护。通过LCD显示电池组的各种状态，并可以通过预留的通信端口读取各节锂电池的历史性能状态。 系统总体方案设计 动力锂电池智能管理系统主要由充电模块、数据采集模块(包括电压、电流、温度数据采集)、均衡模块、电量计算模块、数据显示模块和存储通信模块组成。系统框图如图1所示。 图1 管理系统结构框图 整个系统以单片机为主控制器，通过采集电流信息，判断出电池组是在充电、放电还是在闲置状态及是否有过流现象，并对其状态做出相应处理。对各节电池电压进行采集分析后，系统决定是否启动均衡模块对整个电池组进行能量均衡，同时判断是否有过充或过放现象。温度的采集主要用于系统的过温保护。整个系统的工作状态、电流、各节电压、剩余电量及温度信息都会通过液晶显示模块实时显示。下面对其各个模块的实现方法进行介绍。 微控制器ATmega8

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述

新能源车辆的动力电池组均衡管理系统的发展现状概述新能源车辆的开发和研究已经是时代的主流，其中电动汽车受到了市场越来越多的关注，在电动汽车中，电池系统是重要组成部分，特别是锂电池在交通领域的应用，对于减少温室气体的排放、降低大气污染以及新能源的应用有着重要的意义。目前，电动汽车存在安全性低、寿命段、充电时间长和使用成本高的问题，而电池管理系统作为电池保护和管理的核心部件，作为电池和车辆管理系统以及驾驶者沟通的桥梁，电池管理系统对于电动汽车性能起着越来越关键的作用。本文介绍了电池组均衡管理的技术发展历程、专利申请情况和涉及的主要申请人。 随着能源紧缺、城市环境污染的日益严重，替代石油的新能源在车辆的开发利用被各国政府越来越重视。而动力电池是电动汽车的核心部件，目前车辆的动力电池存在能量密度低、价格高、寿命短等缺点，而锂电池在使用一段时间以后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到动力电池组的使用寿命，为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使得动力电池性能得到一定的提升。 目前，美国电动车公司生产的特斯拉纯高级电动汽车（Tesla）之所以取得成功，其核心技术就是优异的电池管理技术，采用了两千多块锂电池进行串并联设计，可以维持整个电池包的工作状态以及监控每个

电池单元的系统来确保电池的高性能，使得车辆具备稳定的动力性能和优良的安全性能，具有快速充电技术，将充电时间缩短到合理的水平，在电动车领域突破了技术上的瓶颈，取得了成功，实现了从实验室转向批量生产，对汽车行业有着重大突破意义。 电池组均衡管理概述 我国《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，其中电动汽车的开发研究已经被纳入重大项目。 目前，电池组在多次充/放电循环后各单体电池出现电压或者电量不一致的情况，因为各单体电池之间不均衡会减少电池组的所能输出的最大能量和循环寿命，进而导致电动汽车的动力性能受到较大影响。 电池组均衡管理，用于使单体电池均衡充电、放电，保持动态平衡，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。其中，充电均衡一般在充电过程中后期，通过均衡电路来限制单体电池电压不高于充电截至电压；放电均衡是在电池组放电时，通过补充电能使单体电池电压不低于放电终止电压。由于均衡管理与动力电池组的使用寿命有直接的关系，因此均衡技术是电池能量管理系统中的关键技术。

一种动力锂电池均衡系统设计

【104】?第36卷?第9期? 2014-09(下) 收稿日期：2014-04-01 基金项目：中山市科技计划项目（20123A383） 作者简介：杨立宏（1980 -），男，河北人，讲师，硕士，研究方向为智能电子产品。一种动力锂电池均衡系统设计 A design of a equalization system for power lithiumion batteries 杨立宏YANG Li-hong （中山火炬职业技术学院，中山 528436） 摘 要：针对目前动力锂电池组均衡电路均衡效率低、损耗高，不易扩展等问题，设计了一种以STM32 控制器为主控、低功耗MOS管为开关器件的改进型开关电容均衡电路，并对均衡算法进行了设计。经过对动力锂电池组的充放电测试，本均衡电路能够显著提高均衡效率和效果，并降低了均衡过程中的损耗。 关键词：动力锂电池；均衡电路；开关电容 中图分类号：TM912 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2014)09(下)-0104-04Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2014.09(下).29 0 引言 锂离子电池由于具有能量密度高、自放电率小、循环寿命长、重量轻等优点，逐渐成为动力电池的主流，但动力锂电池工作电压一般在3.2V 左右，而在电动汽车等动力设备上使用时，电压要求在48V~72V 之间，因此需要将多节锂电池串联组成电池组使用。但锂电池对充放电要求很高，当锂电池串联使用于动力设备中时，由于各单节锂电池间内部特性的不一致，会导致各节锂电池充放电的不一致，一节性能恶化时，整个电池组的特性都会受到限制，因此需要对串联的电池进行均衡，保证在充放电过程中各单节电池的特性尽量保持一致，延长电池组使用寿命。目前锂电池组均衡保护电路主要有电阻均衡、电容均衡和电感均衡等。电阻均衡属于耗能式均衡，其均衡电流小，耗能高。电感式均衡电路比较复杂，成本也高。本文提出一种改进的开关电容法均衡电路，简化了原有的开关电容法均衡电路，并可有效提高均衡效率。 1 系统概述 1.1 车用锂电池组 本文论述的动力锂电池组用于环卫车动力系统，采用32只标称电压3.2V ，标称容量20AH 磷酸鉄锂电池串并联组合作为动力源。应用时，将性能接近的32只磷酸鉄锂电池配容，2节电池并联为1小组，16个电池小组串联成整个动力电池组，这样电池组的额定总容量为51.2V ，40AH 的动力系 统，如图1所示 。 图1 串-并联锂电池组 1.2 锂电池组管理系统 锂动力电池管理系统功能包括：16个单体电池小组的电压、总电压、充放电电流和电池内温度检测与监视，以及电池组在充放电过程中的均衡。本文重点讨论的是电池组在充放电过程中的均衡。由于电池的开路电压和其SOC （荷电状态）有一定的对应关系，可以通过均衡开路电压来均衡锂电池的SOC 。 目前均衡电路所采用的开关电容法是在每两个相邻的单体电池之间通过开关器件与一个电容并联，这样将能量从第1节电池传递到第n 节电池需要经过n 次能量转移才能完成，这就限制了开关电容法的均衡速度。为此本文提出一种改进的开关电容电路，将电容C 通过开关和单体电池并接，均衡电容可以从拥有最高电量的电池单元充电，然后将电量传递给最低电量的电池单元，这样可以显著减少电池组达到均衡的时间，尤其是当最高电量电池单元与最低电量电池单元位于电池组的两端时。其电路原理框图如图2所示。