方案介紹

　　目前電池管理系統(tǒng)的方案主要分為被動(dòng)均衡方案和主動(dòng)均衡方案兩大類，都是為了解決電池模塊內(nèi)部不均衡問題提出的。所謂被動(dòng)均衡方案，是指使用電阻等被動(dòng)消耗電池多余能量的方式來實(shí)現(xiàn)電池間的均衡。與被動(dòng)均衡不同，主動(dòng)均衡采用了進(jìn)行了能量的轉(zhuǎn)移的策略，即將電量最多的電池的電量轉(zhuǎn)移到其它電池，或者是將其它電池的電量轉(zhuǎn)移給電量最少的電池。與被動(dòng)均衡方案相比，主動(dòng)均衡方案的電池能量利用率更高，所以本文將介紹主動(dòng)均衡方案。

　　圖1表示的則是一種利用反激式變壓器來對(duì)電池多余能量進(jìn)行儲(chǔ)藏和轉(zhuǎn)換的主動(dòng)均衡方案。如圖所示，變壓器的初級(jí)線圈連接整個(gè)電池模塊，次級(jí)線圈與單個(gè)電池連接。初級(jí)線圈和次級(jí)線圈都各自有開關(guān)控制是否與電池形成回路。　　

 

　　在電壓掃描模式下，依次閉合與各電池相連的次級(jí)線圈很短時(shí)間，然后斷開，可以將對(duì)應(yīng)電池的電壓傳遞至所有線圈。在初級(jí)線圈進(jìn)行采樣并得到各電池的電壓值后，計(jì)算其平均值，可以比較得出電壓值與平均值相差最多的那個(gè)電池。如果該電池的電壓高于平均值，則需要將其電量轉(zhuǎn)移到整個(gè)電池組中。如圖2中所示，假設(shè)第5節(jié)電池為電量最多的電池，則先閉合第5節(jié)電池的次級(jí)線圈，使電流流過該次級(jí)線圈，由于自感的存在，電池中轉(zhuǎn)移出的能量在線圈中以磁場(chǎng)的形式得到存儲(chǔ)。儲(chǔ)能完成之后，再斷開次級(jí)線圈;在次級(jí)線圈的開關(guān)斷開的同時(shí)，必須閉合初級(jí)線圈開關(guān)。此時(shí)，變壓器就從儲(chǔ)能模式進(jìn)入了能量輸出模式。能量通過初級(jí)線圈輸入整個(gè)電池模塊中，這種方式也被稱為“頂部均衡”。反之，如果偏差最大的電池電壓小于平均值，那么則需要把其他電池的電量轉(zhuǎn)移到這一節(jié)電池中來。如圖3所示，假設(shè)第2節(jié)電池的電量最低，那么先閉合初級(jí)線圈開關(guān)，讓整個(gè)電池組開始對(duì)變壓器初級(jí)線圈充電;充電完成之后，再斷開初級(jí)線圈;在初級(jí)線圈開關(guān)斷開的同時(shí)，閉合相應(yīng)的次級(jí)線圈開關(guān)，讓初級(jí)線圈中的能量轉(zhuǎn)移到低電量的電池中。這種方式也被稱為“底部均衡”。