“均衡”始终是一种“被动”“被迫”的功能技术

前言

近些年，全球新能源的大发展，电池技术的大发展，也促使了电池管理系统辅助功能的进步。特别是在电池保护、均衡、安全、故障诊断等方面，取得了不小的成就。国内技术也保持着同步高速发展。

其中，在电池串联应用方面，因无法彻底解决电池一致性问题，很自然的“均衡”功能应运而生。BMS基于电压的均衡、基于时间的均衡、基于SOC均衡等，从被动均衡再到主动均衡，均衡电流从小到大，似乎变成了解决一致性问题、容量木桶原理“主流”的发展趋势。尤其在国内，似乎是首当其冲要考虑的因素，必走之路。

均衡不是万能的，均衡电流不断放大，不能一揽子解决问题

个人认为，“均衡”始终是一种“被动”“被迫”的功能技术，并不是万能和无限的。均衡方面，同步带来很多问题不可小觑，甚至是安全问题（大电流热量导致PCB 板过早失效、元器件失效造成的短路、均衡策略冗余设计没有或不完整导致的安全事故等）。

路在何方？追求电池品质整体提升的良性循环

我们真正的出路，还是要在电池方面做足功课，从根本和源头改善电池一致性状态。尤其是在整车厂系统设计之初，就要充分考虑电池品质。“设计之初电池选择”正确的思路，是关键和方向。不能被电池品质现状扭曲了我们应该做的事情。让电池上游企业误认为，有均衡功能存在，还可以大电流均衡，而万事大吉。是很严重的问题。只有让我们提出正确的需求，去督促电池厂家不断的改良工艺和创新技术，形成良性循环发展氛围，这才是王道。

一种责任：把正确需求信息传递给电池厂家

本文的目的是一种呼吁，更是一种责任。其实大家都知道国内电池和国外电池的差距，不是个体的差距，而是批量一致性的差距。所以才更需要去引导、去关注、去研究。把眼光从“大技术”“技术路线之争”，转变一下，去关注这些细节，避免在后面应用链条中，付出更多的代价、成本。举个正面的例子：“松下的小圆柱电芯，技术炉火纯青”，“有笑话称，如果用两台机器测松下的电池，出来的曲线不一样，首先怀疑的应该是你的测试问题”。松下就是这么牛。这些年，我们更关注电池产能是多少，规模有多大，产值是多少个亿，但从产品品质的角度，缺乏工匠精神。

看国外电池均衡功能（个人观点）---有保护性均衡、SOC数值稳定等成分

从技术角度，我们看看国外经典车型均衡状态，不一例外的都是“被动的”“小电流”居多。对方并不是在主动均衡方面做不好，电流同样也可以做大，但是，他们为什么不做呢？有人说是电池好，那么，在“好品质电池”、“可以很好的均衡”，侧重选择的时候，为什么选择了第一个呢? 从短期成本角度，我会选择第二个的。对方同样也有均衡功能，与其说是在“均衡电池系统”，倒不如说是一种防止过充、过放的“保护”，或者还有别的功能目的。

（注，上述图例仅为均衡原理示例）

国外典型车型均衡状态：

（数据仅供参考）

车型	Leaf	tesla	BMW I 3	VOLT
Model s	Model 3
均衡电流(mA)	≤200	100	100	100	100

 

1、从销量最大leaf  看日产的BMS均衡设计思路：

分析：leaf均衡，如果看作“微调整电池容量”更恰当一些。电流小（限流电阻应是1/8W（感觉比tesla大，＜200mA）是主要判断因素。第一个状态，车辆上电时开启均衡功能，容量均衡结合修正策略，SOC是否会更精准呢？另一个状态，是充电末端的均衡状态（资料显示有这个功能），通过拉低电芯最高电压而均衡。“保护性均衡”味道更浓。锂离子电池有“捉摸不定”的特点：参数和使用状态、环境条件关联性非常强。电极在电流扰动状态下，电压是不稳定的。也给SOC估算带来了麻烦。

2、Tesla均衡设计

Model S 

小结：

本文是肯定均衡技术进步的。均衡技术的创新发展，尤其是来自芯片均衡技术的进步，无疑提升了均衡的可靠性和安全性。作为对一致性弥补功能，是值得肯定的。但是，从电池本征特性来讲，是无法通过均衡而改变的。所以，从系统集成角度，电池品质的提升，优良电池的选择，才是我们的根本方向。莫让“漂亮的均衡”，带走了我们的眼神，蒙住我们的双眼。