電芯的均衡功能就是對(duì)不均衡電芯的充放電管理。
均衡的關(guān)鍵點(diǎn)是最大化的把整組電池充滿(mǎn)電量，避免弱勢(shì)電芯帶來(lái)短板效應(yīng)，影響續(xù)航里程。
沒(méi)有均衡，整組電池的電量將完全取決于最先充滿(mǎn)的電芯或最先放完的電芯。
一個(gè)理想的電池包定義為：在某一SOC電量下，所有電芯都能達(dá)到同一個(gè)SOC，BMS的均衡功能可以通過(guò)單獨(dú)充放電的方式轉(zhuǎn)移電芯多余電量。
均衡方是可以是主動(dòng)均衡或被動(dòng)均衡：
被動(dòng)均衡的功能是有限的，主要受制于其只在充電階段啟用，只有較小的均衡能力；主動(dòng)均衡可以在全過(guò)程開(kāi)啟，且均衡電流也比較大；當(dāng)時(shí)間允許的情況下，主動(dòng)均衡效果會(huì)更好。
均衡原理
按經(jīng)驗(yàn)法則選擇均衡電流：
均衡電流 [A] =電池組容量[Ah]* Max Δ SOC [%] / 均衡時(shí)間 [hours]
其中：Max Δ SOC 是指因電池衰減產(chǎn)生的電芯間SOC差異的最大值，該值由電池制造商提供。
很顯然可以預(yù)見(jiàn)電池包一般工作1小時(shí)或幾小時(shí)，需要幾百mA甚至幾A的均衡電流，因此由以下結(jié)論：
電池包容量超過(guò)10kW盡量選擇主動(dòng)均衡；
電池包小于1kW可選擇被動(dòng)均衡；
介于1-10kW之間更多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用情況選擇均衡方式。
被動(dòng)均衡
被動(dòng)均衡是指限制最高點(diǎn)壓電芯。
方法A: 當(dāng)最高電壓電芯出現(xiàn)時(shí)，停止充電，首先通過(guò)通過(guò)電阻負(fù)載放電，直至達(dá)到與其它電芯水平，再繼續(xù)充電；
方法 B: 通過(guò)把最先達(dá)到滿(mǎn)電的電芯旁路或隔離的方式，繼續(xù)對(duì)其他電芯充電直至整組充滿(mǎn)。
選擇被動(dòng)均衡時(shí)，方法B優(yōu)選。
主動(dòng)均衡
主動(dòng)均衡方法就是從高電量電芯向低電量電芯轉(zhuǎn)移能量，可以通過(guò)三種方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移
1.電芯到模組或整組: 充電階段執(zhí)行，把最高電芯能量轉(zhuǎn)移到整組或模組上；
2.模組或整組到電芯:放電階段執(zhí)行，把整組或模組容量轉(zhuǎn)移到最低電量電芯商；
3.電芯到電芯:充電、放電、靜止(系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí))能量從最高電芯直接轉(zhuǎn)移到最低電芯。
科列目前采用自有發(fā)明專(zhuān)利，實(shí)現(xiàn)第三種方式主動(dòng)均衡，均衡效率高，效果好，可實(shí)現(xiàn)全程主動(dòng)均衡。
典型系統(tǒng)配置方案一(主要清單)：
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序 |
科列編碼 |
名稱(chēng) |
型號(hào) |
量 |
備注 |
|
1 |
01011012/ 01011008 |
電池管理系統(tǒng)從控模塊 |
BSU01-12S3T5A-12V/24V |
N |
采集12串電池,3路溫度， 5A電流雙向主動(dòng)均衡，數(shù)量根據(jù)電池箱和總壓計(jì)算 |
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科列電池采集均衡控制軟件V1.0 |
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2 |
01011057 |
電池管理系統(tǒng)主監(jiān)控絕緣模塊 |
BMU05-I-G-12/24V-400/900V |
1 |
樣品帶GPRS功能，用于遠(yuǎn)程診斷 |
|
科列BMS管理軟件V1.0 |
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以下為BMS系統(tǒng)配件清單 |
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1 |
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霍爾傳感器 |
根據(jù)電流選擇 |
1 |
磁平衡隔離采集電流 |
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2 |
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成套電纜 |
根據(jù)電池?cái)[布定制 |
1 |
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3 |
01011053 |
電池管理系統(tǒng)顯示模塊 |
BDU03-12/24V |
1 |
樣品帶BDU調(diào)試終端，使用該終端可本地調(diào)試BMS。 |
BSU01-12S3T5A主動(dòng)均衡采集模塊
BSU01-12S3T5A采用先進(jìn)的主動(dòng)均衡技術(shù)，具有均衡效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，抗擾等級(jí)高等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于純電動(dòng)、混合動(dòng)力大巴等公共交通工具及儲(chǔ)能等領(lǐng)域。
BSU01-12S3T5A采集均衡模塊型號(hào)列表
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序號(hào) |
編碼 |
型號(hào) |
配置說(shuō)明 |
|
1 |
01011012 |
BSU01-12S3T5A-24V |
24V，1xCAN，2xDO，5A |
|
2 |
01011008 |
BSU01-12S3T5A-12V |
12V，1xCAN，2xDO，5A |
BSU01-12S3T5A采集均衡模塊功能指標(biāo)
BSU01-12S3T5A采集均衡模塊外形尺寸圖
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項(xiàng)目 |
規(guī)格 |
誤差 |
備注 |
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模塊工作電源 |
9～16V/16～32V |
/ |
<3W, 12/24V兩種版本 |
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電池檢測(cè)串?dāng)?shù) |
12 |
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|
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溫度檢測(cè)點(diǎn)數(shù) |
3 |
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|
單體電池電壓檢測(cè)范圍 |
0～4.5V |
±0.3% |
典型值±5mV |
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電池組總電流采樣范圍 |
-5V～5V |
±0.5% |
使用電流霍爾 |
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電池組采集溫度范圍 |
-40℃ ～ 120℃ |
±1℃ |
NTC型 |
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電流采集周期 |
<0.5ms |
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電池均衡原理 |
雙向主動(dòng)均衡 |
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最大均衡電流 |
5A |
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|
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風(fēng)扇控制 |
2A/30V |
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干接點(diǎn)輸出 |
|
加熱控制 |
2A/30V |
|
干接點(diǎn)輸出 |
|
通信接口 |
CAN |
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隔離型 |
|
巡檢周期 |
<10ms |
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采集均衡模塊的鋁底板貼緊電池箱殼體安裝，用4只M3*8的十字組合螺釘安裝；端子面朝上，方便插線(xiàn)。
注：整機(jī)尺寸公差±0.5mm。
被動(dòng)均衡采集模塊
BSU03-26S5T主要應(yīng)用于純電動(dòng)、混合動(dòng)力轎車(chē)等乘用車(chē)領(lǐng)域。
BSU03-26S5T采集均衡模塊型號(hào)列表
|
序號(hào) |
編碼 |
型號(hào) |
配置說(shuō)明 |
|
1 |
01011048 |
BSU03-26S5T-12/24V-10K |
9～32V，1xCAN，2xDO，26S,5～10T,100KNTC |
BSU03-26S5T采集均衡模塊功能指標(biāo)
|
項(xiàng)目 |
規(guī)格 |
誤差 |
備注 |
|
模塊工作電源 |
16～32V |
/ |
<2.1W |
|
電池檢測(cè)串?dāng)?shù) |
26 |
/ |
|
|
溫度檢測(cè)點(diǎn)數(shù) |
5～10 |
/ |
|
|
單體電池電壓檢測(cè)范圍 |
0～4.5V |
±0.3% |
典型值±10mV |
|
電池組采集溫度范圍 |
-40℃ ～ 120℃ |
±1℃ |
NTC型，100K,B25/50= 4150K |
|
巡檢周期 |
<10ms |
|
|
|
電池均衡原理 |
智能放電均衡 |
|
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|
最大均衡電流 |
50mA |
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風(fēng)扇控制 |
2A/30V |
|
OC輸出 |
|
加熱控制 |
2A/30V |
|
OC輸出 |
|
通信接口 |
CAN |
|
隔離型 |
來(lái)源：深圳市科列技術(shù)股份有限公司
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