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目前电芯的一致性还不够好，需要通过电芯平衡来提高。因此，电芯平衡最终是为了解决电池电芯的不足，也是一种补偿手段。

什么是电芯平衡？

锂离子动力电池组通常由几个串联或并联的电芯组成。锂离子电芯有两种常见类型：三元锂电芯和磷酸铁锂电芯。电芯平衡是指对串联电池组中的不同电芯使用差分电流。

在电池的使用过程中，可以通过电芯平衡对串联的电芯进行激活和充电，从而使电池的容量最大化，以确保每个电芯的能量可用。

 

 

主动电芯平衡和被动电芯平衡

电芯平衡分为主动电芯平衡和被动电芯平衡。被动电芯平衡通常通过电阻放电使电压更高的电芯放电，以热量的形式释放电力，并为其他电芯争取更多的充电时间。这样，整个系统的功率受到容量最小的电芯的限制。

在充电过程中，电芯通常具有充电上限保护电压值。当某一串电芯达到该电压值时，锂电池保护板将切断充电电路并停止充电。如果充电电压超过这个值，也就是通常所说的过度充电，电芯可能会燃烧或爆炸。

因此，电芯平衡的优点是低成本和简单的电路设计。缺点是基于最低的剩余电池容量来执行电芯平衡，这不能增加具有小剩余容量的电芯的容量，并且100%的平衡功率以热的形式浪费。锂电池保护板通常具有过充电保护功能，以防止电池过充电。

电芯平衡通过功率传输实现均衡，具有高效率和低损耗。不同的制造商有不同的方法，均衡电流也在1到10A之间。目前市场上的许多有源电芯均衡技术都不成熟，导致电池过放电，加速电池衰减。

 

 

市场上的大多数有源电芯平衡都使用电压转换原理，依赖于芯片制造商的昂贵芯片。此外，除了单元平衡芯片之外，该方法还需要诸如昂贵的变压器之类的外围部件，这些外围部件尺寸大且成本高。

无源电池组平衡适用于小容量、低系列的锂电池组应用，而有源电池组平衡则适用于高系列、大容量的功率锂电池组。对于BMS来说，除了非常重要的平衡功能外，其背后的平衡策略更为重要。

 

为什么锂离子动力电池需要电芯平衡？

随着电芯之间充电和放电次数的增加，电压差逐渐增大

● 在电芯的生产过程中，不同的电芯之间会有细微的差异。

● 在长期快速充电环境中使用，电芯之间的电压差会逐渐增大。

● 电池管理系统（BMS）作为动力电池的大脑和双手，收集各种数据，计算电芯的充电状态、健康状态等参数，评估每个电芯的性能，并在电池处于危险情况时及时采取紧急措施控制逻辑，保护车辆驾驶安全。

● BMS通过收集各种数据来计算充电状态。

 

小容量电池直接影响实际电池寿命

● 电动汽车电池组由多个串联的磷酸铁锂或三元电芯组成。由于不同电芯的生产过程略有不同，在长期使用大电流的情况下，电芯的电压不可避免地会逐渐变化。

● 根据短板效应，小容量的电池直接影响实际电池寿命。在使用电池时，容量较小的电池最先达到截止电压，这很容易导致过充电和过放电。这不仅影响了用户体验，也对电池寿命和安全性产生了一定影响。

 

 

● 为了避免由于单个电压和容量等方面的差异而导致电池的不平衡趋势，需要电池管理系统（BMS）开始平衡电池。

 

磷酸铁锂电池的特性

● 如果车辆长时间处于快速充电操作状态，电池之间的压差将过大，导致车辆的巡航里程减少。

● 因此，每次换电池版本的车辆前往ev换电池站更换电池时，换电池站都会测试并保持电池压差，以确保电池压差在合理范围内，延长电池寿命。一般来说，电池平衡可以改变电池的状态。电芯平衡的目的是将电池的每个电芯的状态改变到相同的水平，这样电池会更耐用。因此，电池平衡的含义是：

● 提高电芯的一致性，使每个电芯在正常使用过程中保持相同的状态；

● 减缓电池老化，延长电池寿命；

● 防止电芯长期过充电和过放电引起的热失控。

 

快速充电对电池的影响以及电池更换的优势

长期快速充电可能会导致电池过早老化，严重衰减的电池可能会经历电池寿命的跳跃：

 

● 高巡航航程的跳跃表现为短距离内巡航航程的快速下降；

● 里程在中间跳跃，里程在200公里巡航状态下上下波动；

● 当低里程跳跃严重时，可能会导致车辆断电，无法启动。

 

 

电池更换具有以下优点：

● 交换站具备进行电芯平衡的条件。电站全天24小时监控，全程监控充电过程，及时监控电池异常信息，冻结异常电池，平衡电池，直到平衡完成，测试正常后，才能转移电池。

● 电芯平衡耗时、劳动密集且成本高昂。每次平衡电芯需要花费大量时间。在电芯平衡没有问题后，电池交换站将继续跟踪和检测电芯的使用情况，这是耗时、劳动密集和成本高昂的。车辆蓄电池平衡由蓄电池交换站完成。

● 在车辆正常使用的情况下，您可以享受更高质量的电池服务性能。