高效儲能(néng)的秘密武器：揭秘電池管理系統均衡技術

近年來，随著(zhe)我國(guó)新能(néng)源發(fā)電規模持續快速增長(cháng)，新型儲能(néng)進(jìn)入大規模發(fā)展期。在新型儲能(néng)技術體系中，BMS電池管理系統對(duì)于電池性能(néng)的提升與壽命的延長(cháng)擔任著(zhe)重要角色，其中電池均衡管理是其重要組成(chéng)部分。

儲能(néng)電池PACK由多個電芯所組成(chéng)，考察電芯有兩(liǎng)個關鍵指标：一個是電芯容量，一個是電芯荷電狀态（即剩餘電量，以下簡稱SOC），電池PACK出廠時(shí)所有電芯的容量和SOC基本一緻，隻有在這(zhè)種(zhǒng)狀态下所有電芯才能(néng)同步充滿和放空。

但随著(zhe)使用年限和充放電次數的增加，儲能(néng)電池PACK内部不可避免地出現變化，每個電芯的容量或者SOC都(dōu)會(huì)産生參差不齊的現象，根據木桶原理，一個木桶容量是由最短木闆決定的，電池PACK的容量也是如此。

儲能(néng)系統中所有電芯充放電都(dōu)是同步進(jìn)行的，在電芯容量或SOC不一緻的情況下，隻要有一個電芯充滿或放空其他電芯便不能(néng)再繼續充放電，因爲如果繼續充放電會(huì)導緻容量偏小的電芯出現過(guò)充過(guò)放現象，輕則導緻電芯内部锂離子變爲锂單質析出，導緻電芯内部結構破壞，降低電池PACK的壽命，重則可能(néng)引發(fā)電芯起(qǐ)火等危險事(shì)件。

儲能(néng)電池的一緻性優化需求，催生了儲能(néng)BMS均衡技術。電芯外部能(néng)夠實時(shí)測量的變量有三個：電壓，電流與溫度，將(jiāng)變量信息引入算法即可得到每節電芯的SOC值及此時(shí)電芯的可用容量，并以此綜合判斷電芯間的不一緻狀态，來決定電池PACK是否需要進(jìn)入均衡狀态，電池均衡技術主要分爲被(bèi)動均衡與主動均衡。

被(bèi)動均衡又稱爲能(néng)量耗散式均衡，工作原理是在每節電芯上并聯一個電阻，當某個電芯提前充滿，而又需要繼續給其他電芯充電時(shí)，通過(guò)電阻對(duì)電壓高的電芯以熱量形式釋放電量，爲其他電芯争取更多充電時(shí)間。

主動均衡又稱非能(néng)量耗散式均衡，其原理在充電和放電循環期間，是將(jiāng)能(néng)量高的電芯内的能(néng)量轉移到能(néng)量低的電芯中去，使得電池PACK内的電荷得到重新分配，從而縮短充電時(shí)間，延長(cháng)放電使用時(shí)間。

被(bèi)動均衡适合于小容量、低串數的锂電池組應用，主動均衡适用于大容量、高串數的锂電池組應用。無論是主動均衡還(hái)是被(bèi)動均衡，其核心目的都(dōu)在于充分釋放每顆電芯的儲能(néng)能(néng)力，實現電量的最大化利用。

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