聊聊电池均衡器（聊到了BMS）

骇客

电容能储存的电量和电池比，那是小太多了，
要实现大电流的均衡能力，只要有劳电容搬迁的速度快一些，再快一些，这就是电子开关的工作频率了。

要获得大的均衡电流，如果使用电容的容量大一些，允许频率低一些；
如果使用的电容容量比较小，就需要频率高一些。

一般来说，要获得5A的均衡电流，使用全波均衡，假设用200uF的电容，频率需要40K左右。

骇客

实际的电路测试中，全波高频均衡的效果也不是特别好，
原因很简单：因为搬迁的速度太快，电池接收电荷来不及呀。

也就是说，电池是一个巨大的滤波电容，可是特性却是低频的特性，不配合高频干活。

那怎么办呢？

这时候需要在电池的两端并联一只高频电容作为缓冲，起到滤波的效果。

这样一来，一个48V的均衡器需要10-12只电容。

到了这个程度，动态的均衡器算是马马虎虎可以满足使用的要求了。

骇客

均衡器设计的一个难度就是开关的可靠动作，
看看这个原理图：


在开关高频动作的过程中，
如果一个还没关闭完整，另外一个打开，就会出现短路，
万一短路了，那后果就很严重。

设计者在全波电路的驱动中设置“死区”，也就是间隔时间，让两组开关同时休息一下，防止撞车。

这个驱动电路的原理和控制器的桥驱很类似，控制器为了做到安全和可靠，还单独设置硬件互锁或者使用专用的IC，实践证明，软件造的驱动波形不是很可靠，一出现异常就会短路着火。

骇客

由于开关需要死区，均衡器还有一点点停止的时间，不能形成连续的直流供电。
于是设计者为了追求更高的效果，设计了三相驱动模式。
三相驱动的效果特别好，可以造出很漂亮的虚拟电池。

三相驱动的基本配置：（48V均衡）
24只MOS管，13只电容，为了达到更好的效果，一般电容一般采用容量一半的2只并联，从而降低引脚的内阻，那就需要26个电容。
阵容很庞大呀！

这可靠度就很难把握了！
24只MOS管，只要有一只击穿了，那就玩完了。
26只电容，要是有一只短路了，也更玩完了！

rupolo

来学习了

骇客

以上飞度电容的均衡能力有2个缺点：

1、头尾的两节电池电荷的搬迁能力总是比较差，只是中间几节的一半均衡能力；
2、接力棒（击鼓传花）的电荷传递模式损耗比较大，特别是当第一只电池的电压高，最后一只的电压低的时候，要把第一只的电荷传给第二只，再传给第三只，最后传给第四只，这个过程的损耗够呛。反过来也一样。

这个电路很不理想，要做就做着玩可以，当商品卖还是不合适。

骇客

飞度电容的均衡模式中，电容的寿命是个问题。
到底电解电容的寿命有多长？比电池的寿命长还是短？
真的能用七八年吗？

其实影响电容寿命的因素很多：
温度、频率、电流、ESR等等
请大家查看以下文章：

骇客

影响飞度电容均衡器安全性的主要因素：

1、驱动信号受干扰以后，MOS管“撞车”造成短路，故障权重排第一，如果有可靠的硬件互锁则例外；

2、MOS管的缺陷或高负荷或驱动电压不足，在缺乏全面保护的前提下，因为击穿造成的短路，故障权重排第二，那么多管，击穿也是不能完全避免的。

3、电容干涸内阻增加或者爆浆之类造成的故障和危险相对比较少，故障权重排第三。

4、驱动信号源受温度的影响或其他的原因，输出波形异常造成的短路事故，故障权重排第四。

5、散热不良和保护措施不全面以及其他驱动元件故障，故障权重排第五。

zhjj

骇客的技术文章总是受欢迎的，正真做到了公开公正，支持。另，增容器什么时间发售啊

四川办事处

老骇讲的很好很全面
05年我做均衡器时就出现过这些问题，还好，我的习惯是分四步走
一、理论评估
二、实验室考验
三、用户体验
四、大样本修正
就拿均衡器来讲，05年时，查阅了国内外相关资料，得到的结论与老骇说的一样，这种理论评估可不是凭大脑灵光一现就自我肯定的，比如，电容的寿命是50万次，但那是常温低频，实际电容在105度时，寿命只有8000次。当时做完评估后，心里还是不甘心，就上了实验室考验，做了20支飞度均衡器，实验室的充放电环境全是在铁架上完成，而且我本人24小时吃住在实验室，一个月下来，有1支燃烧，有2支爆了，三个月下来几乎全军覆没。当然，我在实验内做的是快速循环，要当普通用户一年的正常使用。这个实验后来用剩余的几支在一组新电池上完成了340次循环，到300次以后，三支电池容量全部快速下降，最后终止了实验。通过实验，我得出了几个结论：
1。飞度电容均衡器很不安全
2。飞度电容均衡器寿命很短
3。提高均衡器安全度和寿命的设计，成本太高
4。飞度均衡器对挖掘不平衡电池组容量有益，但对新电池寿命不但没有增加，反而增加了均衡耗电，电池始终处于高频充放电过程，单支平均寿命反而严重下降，不适合新电池组使用。