主动均衡和被动均衡

基本电池组设计原则：

•当第一个单电池充满电时，必须停止充电。

•当第一个单电池无电时，放电必须终止。

•弱蓄电池节比强蓄电池老化得更快。

•弱蓄程度最高的电池节将最终限制电池组的可用电量（最弱环节）。

•电池组中的系统温度梯度使运行在较高平均温度的电池节变弱。

•在不使用均衡的情况下，在每个充放电周期中，最弱蓄和最强蓄单电池之间的电压差将增加。最终，其中一个单电将始终接近最大电压，而另外一个单电池接近最低电压→从而阻碍了电池组的充放电能力。

由于这些电池再也不会像它们最初使用时那么相互匹配，而且由于我的安装方式将使它们处于不同的温度环境中，我必须做好单电池均衡。

锂离子电池主要出现两种不匹配；充电不匹配和容量不匹配（请见图2）。充电不匹配在容量相同的单电池所容纳的充电量逐渐差生差别时出现。容量不匹配出现在同时使用初始容量不同的电池节时。由于电池组通常由几乎在同一时间生产的单电池组装而成，这些单电池的制造工艺也相差无几，所以单电池通常情况下匹配良好，只有充电普匹配会比较常见。然而，如果电池组由来源不明的单电池组装而成，或者在制造工艺方面差别很大的话，也有可能出现容量不匹配。

主要有两种电池均衡：被动均衡和主动均衡。这里列出了基本功能和它们各自的优缺点：

被动均衡：

•实现简单（硬件和软件）

•廉价

•降低了充电不匹配

•小均衡电流（小于1A）

•发热-浪费电能！

主动均衡：

•效率更高

•增加可用容量

•减少充电和容量不匹配效应

•更快的电池组充电时间

•可在充电和放电过程中工作

•较大的均衡电流（大于1A），以快速均衡大电池

•更长的电池组使用寿命

•混用/匹配全新/旧模块

•可使用模块内的不匹配单电池（增加产量）

•看起来主动均衡才是正道！

我决定使用手边的最积极主动的TI BMS。为了确保我始终能够从电池组获得最大电量，所有单电池之间的电压差保持在毫伏以内。由TI EM1401EVM电路板管理的电池使用全部TI部件来提供5A主动电池均衡（我设计的工作方式）。

图3显示了基本架构。其中一个BMS电路板被安装在电池节旁边，管理每个模块或电池组。

下面是这一车辆的主要技术规格：

•51x160Ah Thundersky LiFePO4电池，以如下方式排列在车辆内的5个模块中：

•机盖下：一个12节模块和一个6节模块（请见图4）

•在车后底板下（替代了邮箱和备胎）：3个模块，每个模块11个电池节（请见图5）

•大约170V满充电压：27kWh

•1000A水冷DC电机控制器

•大约150kW满功率：大约200hp，250ftlbs

•汽车净重2900lbs

•续航里程大约80英里

•仪表板改为安卓ODROID板，以及显示实时功率、电压、电流和每英里耗电量的7英寸触摸屏•消耗的电量大约在每英里250Wh到每英里325Wh之间