【个人经验分享】BMS电池主动均衡是什么?电路该如何设计?

前言:在锂电池多个串联的时候,难免会遇到一个很令工程师头疼的问题,那么就是可能有的电池电压过高,有的电池电压过低。其实在使用锂电池串联的情况下,厂家会根据电池容量,内阻等将参数相似的锂电池放到一起,以达到匹配的效果。但是在实际锂电池串联的工况下,难免会由于使用,充电放电等导致电池不均衡的现象出现,那么如何进行设计能避免这种现象呢?

一、BMS电池均衡是什么,为什么要做均衡?

BMS全称:Battery Management System,中文:电池管理系统。而BMS电池均衡,顾名思义,其实就是对电池组中的电池的进行均衡处理,防止有某颗电池过压或某颗电池欠压导致整个电池组报废不能正常使用。

使用芯片监控电池电压,进行调控,让电池组内的电池均衡。

当前主流的电池均衡技术主要分为两大类,分别是被动均衡和主动均衡。我们其实经常看到某个锂电池保护板上有几颗大电阻,那种其实就是被动均衡;这种均衡方式简而言之就是削峰,电池管理芯片会检测电池电压,使用电阻对电池组内高电压的电池放电。

二、BMS主动均衡电路如何设计?有没有好的方案?

通过刚才的介绍,其实我们看出,主动均衡相对被动均衡有很多优势,不仅可以在充电的时候进行均衡,也可以在放电的时候进行均衡,并且由于其均衡不是通过消耗电量而是通过充放电转移的方式,所以其发热量小,均衡电流大。

那我今天给大家介绍的是一款高效能的主动均衡器,就是MPS新推出的芯片MP2645A。单颗即可在 5 节电池之间重新分配高达 3.75A 的均衡电流,充、放、闲置三种状态全在线;板级外围元件极少,4 颗级联即可覆盖 16 串,单线接口最多支持 8 颗级联、33 串起步,加芯片更能扩到 52 串以上。为电动汽车、储能系统、光伏储能以及工业电池组等应用提供高效、灵活且易于实现的主动均衡解决方案。

我们可以看到,下图是MPS的官方提供的Demo板。其使用了MP3716配合4颗MP2645A进行级联,由于MP2645A在内部集成了功率MOSFET,所以说只需要在MP2645A的外部增加外围电容以及电感就可以实现3.75A的均衡电流能力。这个可以极大的减少电路板上的元器件,节省布局空间。

**优势:**这种AFE(MP3716)与主动均衡器(MP2645A)协同工作的方案,有助于提高电池组一致性,延长电池使用寿命,并简化系统开发流程,为新能源汽车、储能系统等应用提供更完整、更高效的电池管理方案。