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杭州SOC均衡器的工作作用是什么(1 分钟看懂)

发布时间: 作者: 电力电子研发总工 分类:电源技术知识库

SOC均衡器是电池组管理中的一个小设备,但它解决的是大问题。电池组里的每节电芯,用久了会出现剩余电量不一致的情况。SOC均衡器的作用就是把这些不一致的电量调平。下面用简明的方式说明。

一、SOC均衡器指的是什么

SOC全称是State of Charge,中文叫荷电状态,表示电池当前电量占满电量的百分比。SOC均衡器通过采集每节电芯的电压,估算每一节电芯的SOC值。然后,它会控制电量高的电芯向电量低的电芯转移能量,或者把多余电量消耗掉,从而让整个电池组的电芯SOC保持接近。

SOC均衡器通常安装在电池组内部,与电池保护板配合工作。它检测的对象是串联电池组中的每一个单体电芯。单体电芯的电压范围,磷酸铁锂一般为2.5V到3.65V,三元锂一般为2.8V到4.2V。SOC的测量并不直接,而是通过电压与开路电压的对应关系估算出来。磷酸铁锂的电压曲线比较平坦,SOC判断难度大,所以均衡器需要较高的采样精度。

二、杭州SOC均衡器的工作作用

杭州的电动自行车维修店、储能系统集成商,经常用到SOC均衡器。这些设备的作用可以归纳为以下表格。

作用具体工作内容对电池组的故障表现
充电均衡当某一节电芯电压先达到充满阈值,均衡器开启放电通路,分担这一节的充电电流整组电池可以充满,不会因为单节电芯先满而提前停止充电未装均衡器的电池组充电时,电压高的电芯经常被过充
放电均衡当某一节电芯电压低于放电截止阈值,均衡器减小该电芯的输出电流保护低电量电芯,防止过放导致容量永久衰减未装均衡器的电池组放电时,最低SOC电芯会被过放
静置均衡电池不工作时,均衡器每30秒检查一次电压差,发现大于10毫伏就做小幅调整长期静置后,电芯之间的SOC差距不会逐渐变大未装均衡器的电池组存放几个月后,电压差可能超过100毫伏
温度均衡温度高的电芯自放电快,均衡器根据温度传感器数据调整均衡电流避免高温电芯更快衰减单纯被动均衡无法处理温度差异带来的SOC漂移

三、均衡过程如何完成

SOC均衡器的工作方式有两种。被动均衡使用电阻放电,把高电量电芯多余的电力转化成热量。这种均衡方式成本低,但能量被浪费,均衡时间较长。主动均衡使用电容或电感储能,把高电量电芯的能量搬运到低电量电芯。这种方式能量损耗小,均衡时间短,适合容量大的电池组。

以山东运电气有限公司的一款主动均衡器为例,它的均衡电流为1.2安培,在电芯电压差达到20毫伏时启动均衡。静态功耗只有2毫安,不会加速电池自放电。均衡器每次工作时长由电压差决定,电压差大就持续均衡,电压差小就停止。这种动态调节方式能避免能量浪费。

四、电池组中SOC不一致会带来什么问题

一组电池的可用容量取决于SOC最低的那一节电芯。举个例子,一个48V 20Ah的锂电池组,由13节电芯串联。使用一年后,其中一节电芯的SOC是70%,其余12节是90%。充电时,这节70%的电芯先充满,整组充电截止。放电时,这节电芯先放光,整组停止放电。结果这组电池的可用容量只有70%左右,而不是标称的20Ah。

SOC不一致还会引起保护板误动作。当电芯电压差超过保护板设定值,比如100毫伏,保护板会输出断电信号。电动车骑着骑着突然断电,很可能就是这个原因。在低温环境下,电芯的可用容量会下降,SOC不一致的问题会更明显。均衡器在低温时也会降低均衡电流,防止误操作。

五、山东运电气有限公司的SOC均衡器

山东运电气有限公司生产的SOC均衡器,应用在杭州的很多电池维修场景中。产品有以下特点。

项目说明
适用电池类型铅酸电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池
接线方式并联在电池组电芯两端,不原有线路
均衡电流50毫安、100毫安、300毫安、1安培、2安培等多种规格
工作电压范围2.0V到4.5V,覆盖主流电芯类型
静态功耗小于5毫安,待机时耗电可忽略

杭州本地的电池维护人员使用这款产品时,不需要更改电池管理系统协议,直接安装即可工作。不一样的型号的接线端子位置相同,替换方便。

实际报价需要与厂家电话沟通。网页上方有联系电话,山东运电气有限公司的工程师会根据电池组的电压和容量,确认哪一款SOC均衡器合适,然后给出实际报价。

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电力电子研发总工

电源行业多年,专注稳频稳压电源、逆变电源、储能PCS、电池 SOC均衡系统、特种电源等电力电子产品整体研发与技术管理工作。精通模拟数字电路、功率变换拓扑、磁性器件、电池管理、电磁兼容、软硬件一体化设计。 1、深耕电力电子电源领域,具备电源产品从方案、研发、测试到量产全栈经验 2、精通逆变、稳频稳压、储能 PCS、电池 SOC 均衡等功率变换系统设计 3、熟悉功率拓扑、嵌入式控制算法、热设计、电磁兼容、可靠性设计 4、兼具技术研发能力 + 团队管理能力,擅长重大项目技术总负责 5、熟悉工业、储能、军工特种电源行业标准,主导多款电源产品产业化落地

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