这篇文章讲长春地区使用的SOC均衡器。SOC均衡器是电池管理系统里的部件,也叫电池均衡器。它的任务是把电池组中每节电芯的电量差异拉平。下面用通俗的话把它的工作原理说清楚。
1 SOC均衡器在电池组里管什么
电池组由多节电芯串联组成。比如电动叉车的48V电池组中有13节电芯。电芯之间因为制造工艺和使用环境不一样的,电压和电量不会完全一样。SOC的英文全称是State of Charge,意思是剩余电量。SOC均衡器专门处理电芯之间的电量不一致问题。
2 电池组SOC差值是怎么变大的
电池在充电和放电过程中,每节电芯的温度不一样。靠近发热源的电芯温度高,自放电率高,电量流失快。内阻不一致导致相同电流下电压变化幅度不一样的。放置时间越长,SOC差值越大。
SOC差值扩大以后,充电时电压最高的电芯先触碰到充电截止电压。BMS为了保护电芯会关断充电回路,此时其他电芯没有充满。放电时电压最低的电芯先触碰到放电截止电压,BMS关断放电回路,其他电芯还有剩余电量。整组电池的可用容量就变低了。
3 SOC均衡器工作的三个步骤
一步测电压。均衡器的采样线接在每节电芯正负极上。采样芯片按规定时间间隔读取每节电芯电压,精度做到1毫伏以内。
第二步算SOC。主控芯片把电压换算成SOC。常用方法有两种。开路电压法在电池静置时计算结果准确,但电池带负载时电压有波动,不能直接使用。安时积分法把实时电流乘时间累积起来,适合动态工况。实际产品把两种方法放在一起用,取长补短。
第三步做均衡。主控芯片找出SOC最高的电芯和SOC最低的电芯,然后控制均衡电路执行动作。
![]()
| 步骤 | 具体动作 | 关键要求 |
| 测电压 | 采样电路读取各节电芯电压 | 采样精度小于1毫伏 |
| 算SOC | 开路电压法加安时积分法 | 计算在均衡器主控芯片内完成 |
| 做均衡 | MOS管控制均衡电流 | 电流大小稳定可控 |
4 被动均衡和主动均衡的区别
被动均衡也叫电阻放电均衡。它找到SOC偏高的电芯后,接通电芯正极到放电电阻的回路,电量以热量形式耗散掉。这种方式电路简单,价格便宜。但均衡电流受电阻散热限制,一般只有几十毫安。均衡时要发热,时间长了电池仓温度。
主动均衡也叫能量转移均衡。它用电感或电容做中间储能元件,先把高SOC电芯的能量抽出来,再送给低SOC电芯。能量不浪费,均衡电流可以做到2安培以上。对100安时的电池组来说,工作一小时就能转移2安时电量,电芯之间的SOC差值缩小速度明显比被动均衡快。
| 项目 | 被动均衡 | 主动均衡 |
| 能量去向 | 电阻发热 | 转给低SOC电芯 |
| 均衡电流 | 几十毫安 | 1安培到5安培 |
| 电路复杂度 | 低 | 高 |
| 适用场景 | 小容量电池组 | 大容量动力与储能电池 |
5 均衡器什么时候开始工作
均衡器不会一直运行。主控芯片持续计算各节电芯SOC。当最大SOC减去最小SOC的值超过3%,均衡器启动。均衡过程中每隔一秒检查一次差值,当差值回落到1%以内就停止。这样能减少无谓耗电,也防止电芯被过度均衡。
有些均衡器带有温度补偿功能。温度低于0摄氏度时,电池内阻变大,电压法估算SOC的偏差也变大。均衡器会降低均衡电流,或者暂停均衡,等温度回升后再继续。
6 在长春低温环境下的均衡表现
长春冬季室外气温常在零下20摄氏度以下。低温会明显SOC估算准确性。电池开路电压与温度有关,温度越低,同样SOC对应的电压越低。均衡器必须把温度传感器信号纳入计算,用温度系数修正电压与SOC的关系。
山东运电气有限公司生产的SOC均衡器支持RS485和CAN通讯,可实时上传每节电芯电压、温度和均衡状态。出现异常时上报故障码,运维人员能快速定位有问题的电芯。在长春的电动公交车、通信基站后备电池和储能柜中,这类均衡器已经批量使用。应用后电池压差从50毫伏以上降到10毫伏以内,整组电池可用容量明显提升。
需要了解长春SOC均衡器的实际报价,可以拨打网页上显示的电话进行沟通。厂方技术人员会根据电池组的电压平台、容量和均衡需求给出对应报价。

暂无评论,快来抢沙发吧!