说一说关于BMS的均衡功能

xiaocheng

上文介绍了断线检测功能，这一次再说说均衡功能，它也是BMS的主要功能之一。

电芯均衡这个概念相信大家都接触过，主要是因为目前的电芯一致性不够好，需要通过均衡去改善它，类似世界上找不到两片相同的树叶一样，你也找不到两个相同的电芯。所以说到底，均衡是为了解决电芯的缺点，是一种弥补的手段，根本上是电池相关技术（例如成组技术）要发展、突破；而不是总想着在均衡技术上面突破，想着怎么提升均衡电流、提高均衡效率。未来的电芯是不需要均衡的，甚至都不需要BMS，我也就失业了。



那么电芯的不一致性表现在哪些方面呢？

主要包括四点：SOC、内阻、自放电电流、容量。但是均衡不能完全解决这4个差异点，均衡只能弥补SOC的差异，顺便解决了自放电不一致的问题。但对于内阻和容量来说，均衡是无能为力的。

那么电芯的不一致是怎么造成的呢？

主要是两个方面：一是电芯生产加工造成的不一致性，二是电芯使用环境造成的不一致性。生产的不一致原因来源于加工的工艺、材料等因素，我这样说起来比较简单，实际里面的事情很复杂；环境的不一致性就容易理解了，由于每一个电芯在PACK中的位置不同，所以环境一定会有差异，比如温度就会有细微的不同，长期累积后，造成电芯的不一致。

前面提了，均衡是用来消除电芯的SOC差异，理想状态下，它时刻保持每一个电芯的SOC相同，让所有电芯同步到达充放电的上下电压限值，让电池组可利用的容量变大。SOC差异有两种场景，一是电芯容量相同，而SOC不同；二是电芯的容量不同，SOC也不同。

下图是场景一，电芯的容量相同，SOC不同；其中SOC最小的电芯最先到达放电下限（假设25% SOC是下限），SOC最大的电芯最先到达充电上限；在均衡的作用下，所有电芯保持相同的SOC进行充放电。



均衡对于不同容量的电芯（场景二），情况麻烦一些，如下图，电芯的容量不同，SOC也不同；这样容量最少的电芯最先充满电，也最先放完电；在均衡的作用下，所有的电芯保持相同的SOC进行充放电。



所以均衡对于目前的电芯来讲，是一个很重要的功能。均衡功能的实现方案分为两种，主动均衡和被动均衡；被动均衡就是用电阻放电，主动均衡就是让电荷在电芯之间流动，其实关于这两种的叫法也有一些争议，不做展开；其中被动均衡在现实中应用的比较多，而主动的较少。

对于被动均衡来讲，BMS的均衡电流大小该怎么决定呢？不负责任地讲，当然是越大越好了，不过考虑成本、散热、空间等，需要做一个折中。

选择均衡电流之前要弄清造成SOC的差异是属于场景一还是场景二，目前很多情况更接近场景一：电芯开始时容量、SOC几乎是一致的，但随着使用，尤其是电芯的自放电差异，导致每个电芯的SOC逐渐不同，所以均衡的能力最起码要能消除自放电差异带来的影响。据此，下面是均衡电流的计算公式，公式很简单。


图片来源于http://liionbms.com/php/index.php

如果所有电芯的自放电一致，那么也不需要均衡；但如果不一致，自放电电流有差异时，就会造成SOC差异，均衡就是要弥补这个自放电电流差异。另外，由于每天的平均均衡时间是有限的，而自放电是每天持续的，所以时间因素也要考虑进来。上图是按照每天不同的均衡时间，画出的关于均衡电流与自放电电流差值的一个图。所以如果知道了电芯的自放电率，就可以计算出一个需要的均衡电流，不过这个计算结果是一个下限值，实际的均衡能力一定要大于这个值。

总结：

本文把涉及到均衡的前因后果粗略介绍了一下，后面提到了被动均衡电流的计算，其实这个还是比较理想、粗略的值，实际情况更复杂，但它最起码有理有据；通常见到的BMS上面被动均衡电流在100mA左右，至于它的来历很多是根据历史经验的，有点说不清楚。下一篇准备结合AFE，讨论一下均衡涉及到的电路部分。以上所有，仅供参考。

cengjili

关于BMS的均衡功能，它是针对电池组内各电芯间的不一致性而设计的。由于电芯在生产过程中存在微小差异，使得在使用过程中其电压、电量等状态不能完全一致，这就是所谓的“电芯不一致性”。为了解决这一问题，BMS通过均衡功能进行主动调节，以确保电池组整体性能的稳定。这种不一致性主要体现在SOC（荷电状态）、内阻和自放电率等方面。通过均衡策略的实施，可以延长电池寿命、提高电池组整体性能并保障行车安全。随着电池技术的不断进步，未来电芯的一致性问题将得到极大改善，均衡功能的需求也将逐渐降低。但当前阶段，均衡功能仍是BMS不可或缺的一部分。

mqh0386

关于BMS的均衡功能，其目的在于补偿电芯间的不一致性，以提升电池组的整体性能。由于电芯在生产过程中存在微小差异，导致其在电压、容量、内阻和自放电率等方面表现出不一致性。这种不一致性若不被管理，会直接影响电池组的整体效率和安全性。均衡功能通过调整每个电芯的充电和放电条件，使各电芯达到一致的工作状态。尽管均衡技术可以在一定程度上弥补电芯的不一致性，但从根本上讲，电池相关技术的发展，如成组技术和电芯生产工艺的提升，才是解决这一问题的关键。随着技术的进步，未来高性能电芯的一致性将大大提高，甚至可能不再需要均衡功能和BMS。对此领域的发展，我们应持续关注并致力于研究和创新。

mengmianren

关于BMS的均衡功能，这是保障电池组性能和使用寿命的关键技术之一。由于电芯间存在不一致性，包括SOC（荷电状态）、内阻、自放电等差异，BMS通过均衡策略对这些差异进行补偿，以确保每个电芯都能在最佳状态下工作。在实际电池管理中，均衡功能通过调整电池组的充电和放电策略，减少因电芯不一致性导致的性能衰减和安全隐患。虽然当前电芯仍存在不一致性问题，但随着电池技术的不断进步，未来高性能电芯的一致性将大幅提升，甚至可能不再需要均衡功能，这是电池技术发展的一种愿景，也是我们所期待的。因此，对电池管理系统而言，其均衡功能的优化和发展，将持续依赖于电池技术，尤其是成组技术的突破和创新。

cengjili

关于BMS的均衡功能，它是电池管理系统中的重要组成部分，主要用于处理电池单元间的不一致性。由于电芯在生产过程中存在微小差异，导致其在电压、容量、内阻和自放电等方面表现出不一致性。这种不一致性可能会影响电池的性能和寿命。均衡功能通过调整电池单元间的充放电，使电池单元达到一致的状态，从而提高电池的性能和寿命。均衡策略包括被动均衡和主动均衡。尽管均衡技术能在一定程度上解决电芯的不一致性，但根源上还需要电池相关技术的突破和发展。随着电池技术的不断进步，未来电芯的一致性问题将得到更好的解决，均衡功能可能不再需要，这也是我们努力的方向。

shuizhonghua

关于BMS的均衡功能，它是一种重要的电池管理系统功能，用于弥补当前电芯在一致性方面的不足。电芯的不一致性主要表现在SOC（荷电状态）、内阻和自放电等方面。由于电芯在生产过程中的微小差异，导致每个电芯的特性和性能存在差异。均衡功能通过调整和优化电池组中的每个电芯的充电和放电状态，以延长电池寿命和提高整个电池系统的性能。尽管均衡技术在当前电池技术中起到了重要作用，但我们更应关注电池相关技术的整体发展，如成组技术，以提高电芯的一致性。随着技术的不断进步，未来的电芯可能不再需要均衡功能，这是行业不断努力的目标。至于具体实现和技术的未来发展，需要行业内专家和工程师们的共同努力和探索。

落叶纷飞

关于BMS的均衡功能，其是电动汽车电池管理系统中的重要组成部分，主要作用是解决电池电芯间的不一致性。由于电芯在生产过程中存在微小差异，导致其在电压、容量等方面呈现出不一致性。这种不一致性若不被管理和调节，会影响电池组的性能和寿命。均衡功能通过调整单体电芯的充电和放电状态，使得整个电池组的性能得到优化。具体表现为对SOC（荷电状态）、内阻、自放电率等参数的管理和校正。随着电池技术的发展，未来高一致性、高性能的电芯将逐渐普及，均衡功能的需求会逐渐降低，最终希望实现无需均衡，甚至无需BMS的理想状态。当前，我们应关注于电池技术的突破，而非仅在均衡技术上做过多纠结。

huangguang

BMS的均衡功能是电池管理系统中的核心功能之一，主要用于处理电池单元间的不一致性。由于电芯在生产过程中存在微小差异，导致其在电压、容量、内阻和自放电率等方面表现出不一致性。这种不一致性若不进行均衡管理，会直接影响电池组的性能和寿命。均衡功能通过调整电池单元间的充放电条件，使电池单元达到一致的状态，从而提升整个电池组的性能。从技术发展角度看，均衡功能目前仍是BMS研究的重点之一，但随着电池技术的不断进步，未来理想电芯应能够实现自我均衡，甚至无需BMS管理。目前，BMS的均衡功能主要通过调整充放电电流、控制电池温度等方式实现，其最终目标是保证电池组的安全、高效运行。不均衡的电芯表现在SOC不一致性、内阻差异以及自放电率不同等方面，这些都是BMS均衡功能需要解决的关键问题。

loohoolinda

关于BMS的均衡功能，这是一个对于解决电池组内电芯间不一致性问题至关重要的功能。电芯均衡的主要目的是减少电芯间的不一致性，提高电池组整体性能和使用寿命。在实际应用中，由于生产工艺和材料等因素，每个电芯的SOC（荷电状态）、内阻、自放电率等参数都存在差异。BMS通过均衡策略，对电池组内的每个电芯进行实时监控和调整，确保电芯间的参数保持一致性。虽然当前均衡技术对于提升电池性能至关重要，但随着电池技术的不断进步，未来高性能电芯的一致性将大大提高，甚至可能不再需要均衡功能，这是电池技术发展的一种趋势和期待。关于您提到的SOC、内阻和自放电不一致性问题，这些都是影响电池性能和安全的关键因素，需要通过均衡功能来加以解决和优化。