如何平衡電池組?

圖為電池單元的平衡電路。Cell1和Cell3代表細(xì)胞，(R1,T1到(R3,T3是均衡電路。這里假設(shè)晶體管T1、T2、T3和電阻R1、R2、R3是電池監(jiān)視器的外部組件。它們實(shí)際上可以集成到電池監(jiān)視器中，但是考慮到面積和功耗，T1、T2和T3的體積必須縮小。將這些晶體管集成到芯片中可以將平衡電流降低到10mA以下，延長(zhǎng)不匹配電池的平衡時(shí)間。此外，一次只能平衡一個(gè)電池，以防止由于電池監(jiān)控器內(nèi)的熱量導(dǎo)致A/D轉(zhuǎn)換器和模擬調(diào)節(jié)電路性能下降而導(dǎo)致的錯(cuò)誤測(cè)量。

例如，假設(shè)電池放電時(shí)Cell1處于平衡狀態(tài)，此時(shí)充電器斷開，晶體管T2和T3處于關(guān)閉狀態(tài)，T1處于開啟狀態(tài)。從等效電路可以得出結(jié)論，由晶體管T1形成的Cell1放電路徑不吸收來(lái)自Cell2和Cell3的電流。因此，晶體管T1只放電Cell1。同樣，T2和T3分別只釋放Cell2和Cell3。

而Cell1的放電路徑則與負(fù)載電阻有關(guān)。假如負(fù)載電阻大于R1+T1，大部分放電電流通過(guò)功率晶體管T1。但是，假如負(fù)載電阻較低，部分放電電流會(huì)通過(guò)負(fù)載，降低了平衡效率。

用R-darw=R1+An+RLOnD計(jì)算電池的等效放電電阻

電池平衡公式

為了減少放電時(shí)間，功率晶體管的on電阻必須非常小，R1電阻必須盡可能小。負(fù)載電阻通常與系統(tǒng)有關(guān)，難以控制。建議使用比R1+T1電阻更高的負(fù)載電阻，以便大多數(shù)放電電流通過(guò)功率晶體管而不是負(fù)載。在負(fù)載電流很少或沒(méi)有的情況下，第一次調(diào)整的效率更高。

典型的初始化調(diào)優(yōu)時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)18小時(shí)。如圖5所示，假如電池在充電過(guò)程中處于平衡狀態(tài)，則充電器供應(yīng)的電流為lcharge，為lcharge

='充電+負(fù)載。電池的實(shí)際充電電流為I'charge，在負(fù)載電阻斷開時(shí)達(dá)到最大。然而，假如負(fù)載電阻在充電期間插入，部分充電電流將流經(jīng)負(fù)載。在Cell1均衡中，‘電荷=l1+12’，12相關(guān)于11的大小與功率晶體管T1和電阻R1的阻值之和有關(guān)。