论电压均衡的利与弊

四川办事处

写这个贴以前，我经过了一个长时间的思想斗争，因为这个内容会与现在很多的理论相反，而且论坛内也有骇客和方振在进行着均衡产品的开发，我自己也是均衡产品的粉丝，所以，很容易被误解。但想到正因为很多人在为此付出，我更应该把自己的观点说出来，这样更有利于研究好产品，最后，牙一咬，写了这个贴。声明，以下都是拙见，在产品研发中用得上就用，用不上，别争论了，全当川办乱说就行了。

在日常电动车使用中，大家发现，当电池出现问题时，总是一支容量下量，于是大家都不约而同地想到，这是因为不均衡，如果能解决不均衡问题，电池的寿命就可以成倍增加。从2003年开始，国内就有很多研究均衡器的厂家了。但到了现在，为什么没有一个均衡器能成功？我想这个问题是很值得我们思考的。在这些曾经豪言壮语的产品中影响力最大的要数奥克玛电管家了，如果电管家真正能让电池寿命成倍增加，我想，现在的电动车市场应该是奥克玛独步天下了，但两年来没有任何的迹象表明电管家成功。2006年初，我本人也曾为均衡狂，为此进行了很多相关的实验，但最终，我放弃了均衡器的设计，因为我做不到全动态电量均衡，更做不到电池寿命增加。

好了，我直接讲今天要论的均衡了一种----电压均衡吧。

从电化学理论上，铅酸蓄电池的剩余容量可以通过酸浓度，内部压力，极板折射率，液面衍射度，光栅结构等方法和公式去计算，但这些基础公式中没有一个是外部可以检测到数据的，全部都必须在电池内部安装相关的高敏传感器才能测到，所以，要从外部特性上检测电池剩余容量就没有理论基础了。检测电压就成了判断剩余容量的估算手段，电压均衡也就成了衡量是否均衡的判断标准。比如，大家用万用表量每一支电池的电压，如果发现有一支电压很低，大家就会判断，这支电池快不行了。这在实际运用中一般是不会出现问题的，但不代表永不出问题。在两种情况下，这个判断是错误的。

一个是当电池空载时，另一个是电池充电初期。

比如，放电到10.5V，然后静置几分种，你会发现，容量最低的电池，电压最高。
又比如，刚充电时，电压最高的电池，容量最低。

所以，以电压做为触发条件与事件目标的设计结果就会因为阶段的差异而相反。

为什么电池会有电压越高，健康状况越差的相象呢？因为，单独一支电池实际是由多支电池串联而成。12V电池是由6个2V电池串联而成，当每一个2V电池都很健康时，如果放电至10.5V，每一个2V电池就是1.75V，它们都会回弹到1.95V左右，于是就会回弹到11.7V左右。但当其中有一个单体容量很低时，这个单体可能被放至1V，而另5个单体在1.9V，这时，1V的单体回弹到1.7V，另5个单体会回弹到2.1V，这样，整支电池电压就回弹到了12.2V。说到这里，我也顺便讲一下实际中热失控的产生真正原因，原来书上都说的是因为温度上升导致氧复合速度加快，形成的氧复合电流使充电器降不到转折电流以下，无法停充，所以，热失控。我要问，为什么会温度上升呢？书上都是写的因为缺液了，所以温度上升，可是，为什么那么多的热失控的电池加了液还是热失控呢？在实际中，缺液是温度上升的一个原因，但不是唯一原因，真正更多的原因是单格电池反极，也就是说，当一支电池中某一个单格放电到0V时，放电电流形成对这个单格的反向充电，这时，这个单格的正负就反了，一但这个正负被反向后，从外部就再也不可能将它反回来，于是充电未期，这支12V电池的电压就永远到不了13V，因为2V电池的最高电压只能到2.75V，5个2.75V，还要减去一个负电压的单格，这只电池的电压就上不去了，于是整组电池的电压就无法达到充电器二阶段高恒压值，二阶段都达不到，充电器就基本不可能去三阶段了，后果就可想而知了。

电池的电压分为了负载电压，空载电压和充电电压三个明显不同的阶段，在这三个不同的阶段中，电压高低与电池健康状态之间的关系可能完全相反，所以，以电压为判断条件的匀衡必须要区别三个阶段，并且要做出正确的动作，这点，我欣喜地在骇客的设计中找到了，这应该是骇客聚能带的核心，因为涉及老骇的商业机密，我就不细述了。下面，我就飞度电容的问题讲一下。
飞度电容实际就是利用电容的快速充放电特性进行能量转量，但电容的充放电触发条件只有一个，那就是电压，比如，我用4支电容，先分别与4支电池连接，4支电池就会分别向4个电容转换电能，每支电容的电压会与其连接的电池完全相同，然后我再将4支电容并联，电压高的电容会向电压低的电容充电，就得到了4支电压相同的电容，然后，再将4支电容分别与4支电池相连，反复进行，就可以形成能量的转移了，最终使4支电池电压相同。在负载时，电压基本是可以反映电池健康状况的，但空载时就不同了，这时容量最低的电池电压最高，飞度电容后，容量最低的电池一直放电，这就成了越差的越干活。而在充电初期时，低容量电池电压上升快，成为了电容能量提供者，这可有效减少低容量电池过充电的机率，是飞度电容的好处。但在充电未期时，快速上升的电压是电池充满电后自我保护的电化现象，这时如果电压被电容拉低，会出现转折困难，严重时会影响充电器转浮充判断，也就是我们常说的热失控，所以，飞度电容的设计必须要考虑不同阶段下使用，滥用均衡，并不利于电池的健康。
我看了这些日子以来论坛上很多关于均衡器的测试，很多都是严重容量差的电池组在使用了均衡器后放电时间增加的数据，不可否认，电压均衡中能量的转移会为故障电池带来整体容量上升的效果，这是电压均衡产品的好处，但我并不认为新电池会因此而受益，除非能做到骇客那样的分阶段转能不转压。

以上观点只代表个人哈，希望对两位设计者有用。

fhskb1457

学习了.谢谢川办

为人民服务

高人呀，还是恒源做的对，2v电池，每个2v电池都加上管理器才是王道，这个日子不会远的

分析家

高人呀，还是恒源做的对，2v电池，每个2v电池都加上管理器才是王道，这个日子不会远的
为人民服务 发表于 2009-10-11 18:57

您有空就买2V电池来玩玩看吧,,,,,,,,,,,,,,保你肚子叫!

xianebike

高人呀，还是恒源做的对，2v电池，每个2v电池都加上管理器才是王道，这个日子不会远的
为人民服务 发表于 2009-10-11 18:57

价格不好接受

初涉电瓶

独到的见解，川办变了。。。

haode

关于这个话题,其实我也思想斗争过. .

NANJINGQIANFENG

学习了，谢谢川办，如果均衡器不是针对单个电池而是针对2V单个单元，情况会怎么样

st0675

在实际中，缺液是温度上升的一个原因，但不是唯一原因，真正更多的原因是单格电池反极，也就是说，当一支电池中某一个单格放电到0V时，放电电流形成对这个单格的反向充电，这时，这个单格的正负就反了，一但这个正负被反向后，从外部就再也不可能将它反回来，于是充电未期，这支12V电池的电压就永远到不了13V，因为2V电池的最高电压只能到2.75V，5个2.75V，还要减去一个负电压的单格，这只电池的电压就上不去了，于是整组电池的电压就无法达到充电器二阶段高恒压值，二阶段都达不到，充电器就基本不可能去三阶段了，后果就可想而知了。
四川办事处 发表于 2009-10-11 18:48

这一段非常值得学习思考......

四川办事处

8# NANJINGQIANFENG


那就会完全不同了，只成本也完全不同了