为什么平衡 Lifepo4 细胞很重要？

当一个 锂电池组 由于设计时使用多个串联电池，因此设计电子功能以持续平衡电池电压非常重要。这不仅是为了电池组的性能，也是为了最佳的生命周期。

使用电池平衡使我们能够为应用设计容量更大的电池，因为平衡可以使电池实现更高的充电状态 (SOC)。许多公司在设计之初就选择不使用电池平衡来降低成本，但如果没有对电池平衡硬件和软件的投资，设计就无法让 SOC 接近 100%。

在制造电池之前，重要的是要确保所有 LiFePO4 电池的匹配和额定容量、电压和内阻，并且在制造后也必须进行平衡。

什么是电池平衡？

电池平衡是在充满电时均衡电池之间的电压和充电状态的过程。没有两个细胞是相同的。充电状态、自放电率、容量、阻抗和温度特性总是存在细微的差异。即使电池具有相同型号、相同制造商和相同生产批次，情况也是如此。制造商会按相似的电压对电池进行分类，以尽可能接近地匹配，但各个电池的阻抗、容量和自放电率仍然存在细微的差异，最终可能导致电压随着时间的推移而出现差异。

平衡 LifePO4 细胞

LiFePO4 电池组（或任何锂电池组）的电路板带有平衡电路、保护电路模块 (PCM) 或 电池管理电路（BMS） 监控电池及其电池的板请阅读此博客了解更多信息 有关智能锂电电路保护的信息 。在具有平衡电路的电池中，当电池接近 100% SOC 时，该电路只需用硬件平衡电池中各个电池的电压（磷酸铁锂的行业标准是平衡电池电压高于 3.6 伏）。在 PCM 或 BMS 中，平衡通常也由硬件维持，但是，电路内还有额外的保护或管理功能来保护电池，其功能超出了平衡电路的功能，例如限制电池充电/放电电流。

SLA 电池组的监控方式与锂电池组不同，因此它们的平衡方式也不同。 SLA 电池通过使用比正常电压稍高的电压进行充电来实现平衡。由于电池没有任何内部监控，因此需要由称为比重计或人员的外部设备进行监控，以防止热失控。这不会自动完成，但通常在例行维护计划中执行。

平衡 LifePO4 细胞 技巧

电池平衡的基本解决方案是在电池处于完全充电状态时均衡电池之间的电压和充电状态。电池平衡通常分为两种类型：

被动的

● 活跃

● 被动电池平衡

被动电池平衡方法有些简单明了。通过耗散旁路路径对电池进行放电。该旁路可以是集成的，也可以是在集成电路 (IC) 外部的。这种方法有利于低成本系统应用。事实上，来自较高能量电池的多余能量 100% 都会以热量的形式消散，这使得在放电期间不宜使用被动方法，因为这对电池运行时间有明显影响。

主动平衡 LifePO4 细胞

主动电池平衡利用电容或感应电荷穿梭在电池单元之间传输电荷，效率显着提高，因为能量被转移到需要的地方而不是被流失。当然，提高效率的代价是需要更高成本的额外组件。

为什么电池组需要适当的电池平衡

在 磷酸铁锂电池 ，一旦电压最低的电池达到 BMS 或 PCM 指定的放电电压截止值，它将关闭整个电池。如果电池在放电过程中不平衡，这可能意味着某些电池有未使用的能量，并且电池并非真正“空”。同样，如果充电时电芯不平衡，当电压最高的电芯达到截止电压时，充电就会中断，并不是所有的 LiFePO4 电芯都充满电，电池也无法充电。任何一个。

这有什么不好呢？首先，不平衡电池的电池容量较低，截止电压较高。此外，随着时间的推移，对不平衡的电池进行连续充电和放电会加剧这种情况。 LiFePO4 电池相对线性的放电曲线使得所有电池的匹配和平衡变得越来越重要 - 电池电压之间的差异越大，可获得的容量越低。

其理论是，平衡电池都以相同的速率放电，因此每次都会以相同的电压截止。但情况并非总是如此，因此平衡电路（或 PCM/BMS）可确保充电时电池单元能够完全平衡，以维持电池的设计容量并充满电。正确的维护是延长锂电池使用寿命的关键，而电池平衡是其中的重要组成部分。

概括

电池平衡不仅对于提高电池的性能和生命周期很重要，而且还为电池增加了安全性。增强电池安全性和延长电池寿命的新兴技术之一是先进的电池平衡。由于新的电池平衡技术可以跟踪单个电池所需的平衡量，因此可以延长电池组的使用寿命，并提高电池的整体安全性。

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