蓄电池组均衡电路的设计与试验

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􀀁 􀀁 蓄电池具有广泛的应用领域, 如电动汽车、通
信、UPS、电动助力车、电动工具、新能源存储等领
域[ 1] , 因此蓄电池和蓄电池组性能的优劣直接影响
着这些行业的发展。
由于单体电池电压一般很小, 在众多应用场
合, 不是单体电池就能胜任, 而需要将单体电池串
联才能满足设备对电压的要求。大量研究表明: 电
池组有效容量受到最小容量的电池单体的限制[ 2 ] ;
电池组中各单体电池之间存在不一致性, 随着连续
的充放电循环将使某些单体电池的容量加速衰减,
不一致性加剧; 在没有均衡措施的情况下, 只是靠
提高充电电压过充或过放进行被动均衡的串联电
池组, 其寿命远小于单体电池的寿命, 只有单体电
池寿命的几分之一乃至几十分之一[ 3􀀂 6] 。这表明,
单纯提高单体电池使用寿命对电池组寿命的提高
非常有限, 必须提高电池成组运用技术, 改善电池
组工作环境和使用工况, 增加电池在使用中的维护
和保养才能有效提高电池组的使用寿命[ 3] 。因此
如何对电池组均衡及保护, 使得铅酸蓄电池组寿命
尽可能接近单体电池的寿命不仅是一个新课题, 而
且具有更加现实的意义。
1􀀁 VRLA蓄电池循环寿命缩短的原因
铅酸蓄电池随着充放电的循环次数增加, 放电
容量在逐渐下降, 达到规定的最低容量限度时就算
失效, 也就是循环寿命结束。就单体电池而言, 影
响循环寿命的因素很多, 有阻挡层形成、钝化、硫酸
盐化、充电接受率差, 还有板栅腐蚀变形、活性物质
失去活性、活性物质脱落、不可逆硫酸盐化、热失
控、严重失水等很多因素[ 7] 。
随着生产技术提高, 我国生产的VRLA 蓄电池
单体循环寿命一般要求在300次以上, 而在实际使
用中寿命一般只有100~ 150次。电池组中各单体
电池之间存在不一致性在新电池组的时候不太明
显, 但是随着使用循环次数的增加, 这种差异越来
越明显, 直到影响到最差的那只电池不能完全充足
电, 这时这种差别开始迅速增加, 电池的欠充电和过
充电在电池组内越来越明显, 直到最后电压最高的电
池充电失水严重、电压最低的硫酸盐化严重, 整组电
池不能胜任工作需要而失效。电池组工作时, 一致性
是影响蓄电池组早衰或寿命终结的关键所在[ 7] 。
为了提高电池组的一致性, 各电池应用厂家基
本都采取电压、容量接近来配组。

lihu35

针对所提问题，针对蓄电池组均衡电路的设计与试验，专业回复如下：

蓄电池在电动汽车、通信、UPS等领域应用广泛，其性能直接影响这些行业的发展。单体电池电压较小，实际应用中常需串联使用。电池组的有效容量受限于最小容量单体电池，且各单体电池间存在不一致性，连续充放电会加剧此问题。针对此，均衡电路设计至关重要。

我们采用了先进的均衡管理策略，确保每个单体电池的电压保持在合适的范围内，减少容量衰减并延长电池寿命。此外，我们正在积极进行试验验证，以确保设计的均衡电路能有效改善电池组性能。测试结果将展示均衡电路对电池组性能的提升效果。我们正在进一步优化电路设计，以满足不同应用领域的需求。