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标题: 电池电量动态均衡--电池差异的电子替代手段、一个划时代的产品，前景不可限量 [打印本页]

作者: txj 时间: 2010-3-14 16:43
标题: 电池电量动态均衡--电池差异的电子替代手段、一个划时代的产品，前景不可限量
说起这个命题，这里非常有必要先说一个大家非常熟悉的东西，那就是导弹。

导弹的前身，是火箭，二战中大名鼎鼎的喀秋莎火箭可以说是苏联战胜德国的重要功臣。

从诞生至今火箭就有个非常致命的缺陷，因为无论怎么改进工艺，装药永远不可能达到理想的均匀状态，因此火箭推力也永远达不到理想的稳定均衡的推力，且再加上箭体制造工艺限制，导致稍长距离推进后，发射误差相当的大，甚至远达不到大炮的精度，因此火箭虽然射程远威力大，但只合适战役目的的大范围面覆盖杀伤，而没法应用于精度要求稍高些的战术点杀伤用途。

电子技术的进步，让火箭变成高精度点杀伤武器变为可能，通过在末端加入电子技术的红外、电视、激光等等等等的引导手段，通过检测轨迹和目标的误差调整弹翼，从而精确控制火箭的落点，实现了对火箭的精确制导，导弹由此诞生。

这里从火箭到导弹的演变是一个典型的通过电子技术弥补加工缺陷，并达到哪怕用远超极限的加工手段也无法实现的性能的这样一个现代工业典型手段。

看到这里，各位可别以为笔者是个标题党而开始拍砖头。

今天要阐述的电池均衡，和火箭--导弹有着完全一样的意义。

现代电子技术告诉我们，同样功率下面，高压供电系统效率高于低压供电系统，他们是成正比的，别和我来讨论什么双电池并联启动效率更高，除非你能证明国家采用的几百万伏输变电系统是白痴系统。正因为这个原因，电动车供电电压，从诞生之初的24V一步一步演变到今天的48V主流，随着电动车功率的提升大有朝60V甚至72V等更高电压发展的趋势。这里有人会问，既然电压高能带来这样好处为什么现在就不用更高的比如120V电压工作呢？这个问题问得好。

要提高供电电压，唯一有效的方法就是增加串联的单元数量，而单元串联数量的增加，又产生了因为各单元容量等性能的差异，会导致串联电池组中，部分落后电池在串联充放电过程中被反复过放过充，严重影响该单元寿命，到达到一定数量后，这个影响将导致电池组整体寿命到无法接受程度。这直接限制了整个电池组串联应用时候的表现。

我们都知道，每种类型的2次电池，都有着所谓的额定容量和寿命，超过额定使用都将影响电池的设计寿命。也真是这个内在原因，导致了电池单元串联数量我们只能在一个合适的范围取舍，即照顾效率，也照顾电池组整体寿命。

正因为串联电池组，电池容量一致性可以说是一个非常致命的参数之一，因此稍微了解一些铅蓄电池生产工艺的都知道，电池生产中，为了控制电池的质量，对自己生产的电池的极板骨架、完成后的极板的质量有很高的要求，必须经过多道人工检测工序和称重计量等等环节，并对电解液有着严格的配比要求，严格控制电池化成工艺等等等等，所有这些的目的其实只有一个，就是做出一个合乎容量要求的电池，延长电池组寿命，延长质保期，减少返修。

但是，怎么样的生产工艺控制，都不可能做到让电池以接近理论值要求的精确控制，厂家这便有了所谓的出厂电池精确配组的手法，通过对成品进行容量筛选，选择最接近的几个单元装在一个盒子里面，整组的提供给用户。这样一来，整体容量一致性又提升了很大一个档次，可同时也带来了电池组出现问题，你基本上只能选择整组调换，而不可能仅仅处理其中一个，而且配组也只是在电池新的时候完成，随着使用次数增多，电池内部差异开始分化，其后续容量表现将随着各电池极板重量、电解液成分浓度、电池持续使用温度差等因素，产生不可避免的分化，使得很多出厂配组非常严格的电池，在一段时间运行后，差异逐步扩大。

这就和火箭情况完全一样了，怎么样的工艺材料等等管理，都没法最终解决这些问题，电池电量均衡器的诞生，可以说正是一个典型的以电子技术弥补现代加工工业无法解决的问题的一个典型手段。

均衡器的介入，通过检测电池端电压的方法，对容量差异的串联电池组进行能量的迁移，以大补小，从而，实现了一个以电子手段达到一个被管理的电池单元间相对容量的均衡，这里的均衡，是一种电气上的容量均衡，在每次充放电过程中，再不是简单串联的各单元都一样，而是大容量单元多充放，小容量单元少充放。由于均衡器在这里迁移的是电量，因此在理想的全均衡系统中，我们可以这样来理解均衡器在串联电池组中的物理意义，那就是等效的把容量大的单元的部分极板通过电气手段挪动到容量小的电池中，实现了串联回路的各单元容量严格相等。

很明显，有了上述手段，那么加工工艺中那些无法避免的问题，被均衡器替代并解决。当然，其电池组寿命的延长就将是显而易见的结果了。

反过来，我们也可以这样理解问题，加了均衡器的电池组，等于是你拿到了比目前已知最好电池厂家对电池容量相关工艺控制水平（包括该值的长期稳定性）高得多的水平生产的一个超级电池组产品。不知道这样形容是不是大家更容易理解一些呢？

当然有人会去算均衡器在电池组里面占的价值成分，比如这一个控制器是几千，而相对电池组只是500，试问谁愿意用，不过就目前100不到的成本和近500的电池组，这个选择我觉得不言自明了。

上面，叙述的电池，是指常规的动力铅蓄电池，由于锂电在耐过充过放上面，比铅电要弱很多，因此，虽然在尚没有电量均衡器条件下，人们做的电动车锂电也不敢不用均衡器，只是，这里所谓的均衡器，一无放电均衡，充电也只是简单的消耗型均衡和切断。远不能达到全面的效果，致使目前电动车用锂电池应用受到很大制约，电量动态均衡器的出现，将全面突破这些制约。

本文，从电池生产执行的工艺和目的角度阐述了这样一个观点：就和导弹与火箭的区别一样，均衡器是一个通过电子手段实现现代加工工业中理论上都无法达到的精度和程度的这样一个装置，且能以目前已知的完全不算高的代价实现这个目的，这是一个目前电池工业中划时代的产品，我们还有什么理由去怀疑它的实际意义和应用前景呢？而且随着对功率和效率要求进一步的提高，电池组串联数目会越来越多，也只有均衡器才能够在目前工业条件下，弥补现代加工工业的不足，实现人们的这个需求。

作者: yujingli 时间: 2010-3-14 17:15
不错的解释

作者: xianebike 时间: 2010-3-14 22:16
经过大量的实践我觉得至少上万组的实况使用最后的一个结论或最终的定型产品可能好一点！

作者: time365 时间: 2010-3-15 10:40
俺是没有技术的不发言
搬个板凳，看热闹，也学习学习···

作者: trcsf 时间: 2010-3-15 11:03
俺是没有技术的不发言
搬个板凳，看热闹，也学习学习···俺也是啊

作者: yjz 时间: 2010-3-15 20:17
你付楼主工钱了?我没付哦

作者: njzzp 时间: 2010-3-15 20:23

你付楼主工钱了?我没付哦
yjz 发表于 2010-3-15 20:17

见前面，已经回答了！

作者: 老顽童 时间: 2010-3-15 20:24
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