電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）所謂電池均衡，是指在電池組中調(diào)整各個(gè)單體電池的電量狀態(tài)，使得它們的電壓或容量達(dá)到一致的過(guò)程。在電池組中，由于制造差異、老化程度不同或者工作條件的不一致等原因，各個(gè)單體電池可能會(huì)有不同的放電率和充電率，這會(huì)導(dǎo)致某些電池過(guò)度放電或過(guò)度充電，進(jìn)而影響整個(gè)電池組的性能和壽命。

電池均衡通?？梢苑譃楸粍?dòng)均衡與主動(dòng)均衡，其中被動(dòng)均衡通常使用電阻來(lái)耗散多余的能量，這種方式簡(jiǎn)單但是效率較低。而主動(dòng)均衡則是通過(guò)能量轉(zhuǎn)換裝置（如DC/DC轉(zhuǎn)換器）將能量從一個(gè)電池單元轉(zhuǎn)移到另一個(gè)單元，這種方式效率更高，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)也更復(fù)雜。而近期，更是發(fā)展出了智能均衡技術(shù)，通過(guò)算法來(lái)對(duì)電池組中各單體進(jìn)行精準(zhǔn)控制和管理。

電池均衡技術(shù)發(fā)展歷程

隨著電池產(chǎn)品的迅速發(fā)展，電池均衡技術(shù)的重要性也與日俱增。對(duì)于儲(chǔ)能電池而言，電池均衡技術(shù)能夠提升其整體性能、延長(zhǎng)使用壽命、增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性、優(yōu)化能量管理、降低運(yùn)維成本以及促進(jìn)環(huán)保和資源回收等。

不過(guò)在最早期，在電池均衡技術(shù)出現(xiàn)之前，電池組的不一致性問(wèn)題主要通過(guò)設(shè)計(jì)冗余來(lái)解決，但這并非一種高效的方法。并且隨著鋰離子電池的普及，特別是對(duì)于需要高能量密度的應(yīng)用場(chǎng)景，電池組的一致性問(wèn)題成為了必須要解決的問(wèn)題之一。

因此工程師開(kāi)始在在電池組中引入了簡(jiǎn)單的電阻作為均衡手段，當(dāng)某個(gè)電池單元的電壓超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，會(huì)通過(guò)電阻消耗多余的電能，這種方式被稱為被動(dòng)均衡。

盡管這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，但由于它只是將多余的電能轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)掉，而不是有效地再利用，因此效率較低。

為了解決效率低下的問(wèn)題，主動(dòng)均衡技術(shù)開(kāi)始興起，它可以將高電壓電池單元的能量轉(zhuǎn)移到低電壓電池單元，而不是簡(jiǎn)單地消耗掉。

當(dāng)然，主動(dòng)均衡之所以被冠以“主動(dòng)”二字，在于其可以通過(guò)對(duì)電池進(jìn)行有針對(duì)性的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)均衡，包括使用變換器式主動(dòng)均衡和基于SOC的主動(dòng)均衡研究。主動(dòng)均衡技術(shù)具有均衡效率高、能量利用率高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)現(xiàn)難度較大，控制策略復(fù)雜。

近年來(lái)，智能均衡技術(shù)成為研究的重點(diǎn)。它利用先進(jìn)的電子技術(shù)和算法，對(duì)電池組中的各單體電池進(jìn)行精準(zhǔn)控制和管理。

智能均衡策略依賴于算法來(lái)控制電路，這些算法需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組中各單體電池的狀態(tài)，并據(jù)此做出決策。算法必須足夠智能以適應(yīng)不同的工作條件和電池狀態(tài)變化，硬件上也需要精確的傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)，以及高效的電子開(kāi)關(guān)來(lái)執(zhí)行均衡操作。

這就導(dǎo)致目前智能均衡策略的成本較高，并且面臨著如電池狀態(tài)的準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)、均衡算法的優(yōu)化、系統(tǒng)可靠性的提升等技術(shù)性難題。并且智能均衡系統(tǒng)還需要定期維護(hù)和軟件升級(jí)，以適應(yīng)電池老化和性能變化，這增加了系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本和復(fù)雜性。

電池均衡技術(shù)向著更高效、更低成本的方向發(fā)展

可以確定的事，目前電池均衡技術(shù)仍在不斷進(jìn)步，包括開(kāi)發(fā)更高效率、更低能耗的均衡策略，以及探索新的材料和技術(shù)來(lái)改進(jìn)電池性能。甚至還將結(jié)合AI和大數(shù)據(jù)分析，以便實(shí)現(xiàn)更為智能和個(gè)性化的電池管理方案。

但總體來(lái)看，電池均衡技術(shù)將向著向著更高的效率、更低的成本以及更好的用戶體驗(yàn)方向發(fā)展。而現(xiàn)代電池管理系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控每個(gè)電池單元的狀態(tài)，并通過(guò)先進(jìn)的算法進(jìn)行精確的均衡控制，這不僅提升了電池組的性能，還優(yōu)化了整個(gè)系統(tǒng)的能效。

值得一提的是，智能電池均衡技術(shù)是BMS中一個(gè)重要的研究方向，因此目前有許多企業(yè)都在開(kāi)發(fā)和推出自己的智能電池均衡方案。如比亞迪、特斯拉、寧德時(shí)代、三星、LG、通用電氣、ABB、西門(mén)子、Maxwell、Leclanché等企業(yè)都推出了自己的智能化電池均衡技術(shù)。

而這些企業(yè)的智能電池均衡方案具有一些共同的特點(diǎn)，如高度集成的硬件和軟件，以及采用了先進(jìn)的算法與模型進(jìn)行電池狀態(tài)評(píng)估，并且能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電池電壓、電流、溫度等參數(shù)，同時(shí)支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和診斷，通常采用模塊化設(shè)計(jì)，易于擴(kuò)展和維護(hù)。

具體方案來(lái)看，比如鈺泰半導(dǎo)體推出的ETA3000是一種新型的電池均衡器，采用了獨(dú)有的專利技術(shù)。ETA3000不同于傳統(tǒng)的無(wú)源平衡技術(shù)，而是利用帶有電感器的控制方案，在電池單元之間傳輸電流，直到相鄰單元的電壓相等，實(shí)現(xiàn)高效的能量均衡。這也算一種智能化的電池均衡技術(shù)。

榮威在其RX5 eMAX車型中采用了上汽集團(tuán)自主研發(fā)的智能電池均衡技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)能夠根據(jù)電池單元的容量、SOC、溫度及工作狀態(tài)等特性，適時(shí)地調(diào)整電池單元的均衡，從而提升電池組的穩(wěn)定性和使用壽命。

朗特智能在鋰電池均衡充電技術(shù)上也有著身后的技術(shù)底蘊(yùn)，其技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于智能家居及家電智能控制器。朗特智能的技術(shù)特點(diǎn)在于能夠提供穩(wěn)定的電源管理解決方案，并且在離網(wǎng)照明產(chǎn)品及充電樁業(yè)務(wù)方面也有應(yīng)用。

此外，還有一些初創(chuàng)公司和科研機(jī)構(gòu)正在研究基于智能算法（如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等）的電池均衡控制策略，這些策略能夠根據(jù)電池單體的實(shí)時(shí)狀態(tài)自適應(yīng)調(diào)整均衡控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)更高效的均衡效果。

小結(jié)

在當(dāng)前的市場(chǎng)中，智能化電池均衡技術(shù)意味著一種先進(jìn)的BMS，不僅能夠監(jiān)控電池的基本參數(shù)，還能通過(guò)數(shù)據(jù)分析和算法優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電池組內(nèi)部單體電池之間更精細(xì)、更高效的能量均衡。而智能化均衡技術(shù)不僅是當(dāng)前儲(chǔ)能電池領(lǐng)域的熱門(mén)研究方向，也是實(shí)現(xiàn)更高性能、更長(zhǎng)壽命和更安全儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，代表了儲(chǔ)能電池技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。