DIY主动式电池均衡电路

均衡原理是将相邻的两节电池两两均衡最终可实现整组电池的均衡，可参考帖子http://www.dianyuan.com/bbs/1529042.html。

原理图及PCB图如下

                                                        图1-1 主动式均衡电路原理图

                                                  图1-2 主动式均衡电路PCB图

控制原理类似于RCC电路，性能比RCC好结构不如RCC简单，后续可能会参照RCC电路设计一个更简单的控制电路。（RCC电路简单，调试相对不简单）

不错，想法很好！

不过有个问题：相邻的做均衡，如果10串，其中1和2节不均衡，比如1是50%电量，2~10是均衡的100%，岂不是要把第2个放25%给1，让1和2都是75%，然后3再放12.5%给2，4再放6.25%给3个同时，2还得给1再放6.25%给1。。。。。。。这样放电周期多，而且还不是所有电池一个循环就可以的，而是2的（10-1）次方个循环啊。。。。

是不是有点。。。。

这种均衡跟控制方法有些关系，按照图1-1的电路理论上可以达到如下的效果

                                   图1-3 均衡示意图及等效示意图

均衡速度主要应当是受均衡电流的影响，初步设想两种方案用途：

1、小功率小电流均衡电路，适用于电池的日常维护主要是在电池不工作时进行均衡维护，延长电池使用寿命。

2、大功率大电流均衡电路，电池发生严重不均衡时也可以使电池组正常工作，举个极端的例子：四节共48V的电池组安装这种大功率均衡电路后去掉其中的三节电池仍然能输出48V电压，这种均衡电路可以实现电量的均衡。

      注：现金红包仅限当日领取

      活动介绍：http://www.dianyuan.com/bbs/1531738.html

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今天收到了PCB板，网购的元件暂时还没到，测试大概要等到下一周了。

这个电路在电池均衡后震荡电路停止工作自耗电主要为芯片和电阻的功耗，能量转换效率为Buck-boost硬开关电路的效率。均衡的目标效果如下图

                                  图1-4 均衡目标效果图

电池压差大时电流限制在2A，压差小于△V后均衡电流逐渐减小，“死区”可看做是涓流充电（均衡精度和抗干扰的矛盾通过调节“死区”来解决），这个过程是模仿三段式充电原理，均衡的前提先要保证电池的安全。

目前还没考虑用在锂电池上后续再考虑加开关的事情先把基本功能实现了再说。12V电池内部的自均衡性比外部串联的好一些，加均衡电路是可以增加电池的使用寿命的。列举两个实验参数：

均衡电路应当作为小功率的辅助电路来应用，当电池组出现轻微不均衡时及时补救阻止不均衡情况的进一步恶化，如果将均衡电路按大功率应用来设计那么电池天然的稳压、大电流特性就无处发挥了还额外增加成本这有点舍本逐末的意思。像例子中的极端不平衡一种情况是电池该报废了没均衡的价值了，另一种情况电池是好的这可以慢慢均衡修复等电压均衡后再使用（正常电池正常情况不容易出现极端情况）。电池造价比较贵的大功率均衡还是有必要的。

家里那辆电动车因为电池充坏了200块贱卖了，家里还有辆四轮电动车有2年多了换电池大概4000大洋不换的话也该贱卖了，这次做这个均衡电路就想拿他做实验。

比较器和运放前几天到了，周末过来焊接测试一下。板子先焊了下半边（NMOS部分）进行测试，结果不理想要么震荡不正常要么MOS管关不掉。这个结果几天前就想到了，其主要原因是电流采样处用了一个运放对电流信号进行放大，对线性信号这样做是没问题的，但对脉冲信号运放的速度就不够了（后换成300M带宽的运放也无效果），后把电流信号放大这部分电路去掉后电路才正常工作，电路板经割板飞线后变成了这样。

                                            图1-5 飞线PCB板

PCB板上的指示灯显示的是占空比大小，反映电路的工作状况。

当上半部分的电压U1高于下半部分的电压U2时指示灯不亮占空比为零。

当上半部分的电压U1略低于下半部分的电压U2时指示灯微亮占空比较小。

                     图1-6-1 压差小占空比小

当上半部分的电压U1远低于下半部分的电压U2时指示灯高亮占空比较大（有限流功能）。

                     图1-6-2  压差大占空比大

上述测试结果基本实现了最初设想，目前测试功率还比较小（采样电阻30欧姆），等上半部分功能测试完成后再调整一下功率。

根据调试的结果重新绘制了电路图

                                              图1-7 主动式均衡电路原理图-02

由于电路设计的太匆忙考虑不周全导致调试的时候出现了诸多问题。

1、         电流采样信号是脉冲信号，LM358运放的速度满足不了要求，此处采用运放放大采样信号的方法不可行。

2、         由于问题1不能放大采样信号所以只能采用电阻分压运放的Vout_max来实现限流功能。

3、         LM358不是轨导轨运放输出的Vout_max不约等于供电电压所以调试时是根据实际测量值调节的分压限流电阻。电路原本应加稳压元件来解决精度和调试等问题，就目前的电池均衡应用没考虑太高的精度。

4、         2EDN752F芯片的使能功能，当使能端被拉低后OUTA或OUTB始终输出低电平，对于上半部分PMOS电路这个使能功能无法使用（用的话PMOS会一直导通），不知是否有专门针对PMOS的驱动芯片或者禁用使能后输出为高阻态的型号。

5、         2EDN752芯片的输入低电平阈值约1.42V左右，开始测试时用的5V供电换成12V供电后刚好使输入的低电平抬升至1.42V导致2EDN752不能正常工作。