蓄电池组在线均衡系统

- 27 -高 新 技 术０　引言随着经济的快速发展，轨道交通作为一种安全、高效、环保、舒适的城市交通运输方式，引起了越来越多城市的重视。

信号系统作为保证行车安全、提高行车效率的系统设备，需要可靠性、可维护性很高的电源，以此来保证供电质量和供电连续性。

信号系统蓄电池作为信号备用电源UPS 的供电电源，对保障系统的安全、稳定有重要作用。

但近年来因轨道交通信号系统电源维护不到位，导致国内外的城市地铁先后发生一些不同程度的事故。

为避免由于信号电源维护不到位，造成蓄电池容量不足或蓄电池损坏而发生事故，急需一套安全、经济的信号电源维护管理方案，以此来保证电源设备的长效运行[1]。

１　系统简介城市轨道交通信号系统蓄电池采用阀控式密封胶体铅酸电池作为信号系统的后备电源供电，正常状态下处于备用状态，当系统正常电源故障时，通过UPS 给系统供电。

蓄电池结构是个全密封的相对“黑箱”，外界不能直观判断其内部变化情况，且内部反应遵从复杂的电化学规律，而不完全是电路原理。

传统的蓄电池组充电曲线是定期的强充电，即用充电机对一组串联的蓄电池组进行在线充电，目的是对蓄电池组中性能落后的蓄电池进行补偿性充电，恢复它的容量，但这种充电方式无法保证蓄电池组中每节蓄电池均衡充电，往往由于蓄电池组中某节蓄电池的端电压变化（变高或变低），而导致其他蓄电池处于过充电或欠充电状态，长时间处于这种状态势必会大大降低蓄电池组的使用寿命，增加系统的安全隐患[2]。

现在市场上出现了很多蓄电池的维护设备，它们只能在线检测单体电池的端电压，无法对单体电池的容量及内阻进行在线监测，也无法对蓄电池组进行在线调整、在线激活[3-4]。

蓄电池维护工作量巨大，需要实时、准确地监控单体蓄电池电压、电池组电流和温度，且需要定期测试及跟踪蓄电池内阻变化趋势及周期性充放电等情况。

为了减少蓄电池维护工作量，降低维护过程中存在的风险，避免维护间隔出现问题，城市轨道交通信号系统引入了蓄电池在线管理系统。

bms均衡电路BMS均衡电路BMS（Battery Management System）均衡电路是电动汽车和储能系统中非常重要的组成部分。

它的主要功能是对电池组中每个单体电池进行均衡充放电，以提高电池的使用寿命和安全性能。

本文将介绍BMS均衡电路的原理和作用。

BMS均衡电路的原理是通过控制电池单体之间的充放电过程，使得每个单体电池的电荷状态保持一致。

在充电过程中，电池单体之间会因为内部电阻、容量差异等因素导致电荷不均匀，而这种不均匀会加速电池的老化，降低电池组的整体性能。

因此，BMS均衡电路通过监测每个单体电池的电压和温度，计算出电池组中的最高和最低电压，然后通过控制均衡电路，将电荷从高电压的单体电池转移到低电压的单体电池，以达到均衡充电的目的。

BMS均衡电路的作用非常重要。

首先，通过均衡充放电，可以延长电池的使用寿命。

因为电池组中的每个单体电池都能够保持相对一致的电荷状态，避免了电池单体的过充或过放，减少了电池的寿命损耗。

其次，BMS均衡电路还能够提高电池组的安全性能。

当电池单体之间电荷不均匀时，容易导致电池组出现过充或过放的情况，进而引发过充或过放的安全隐患。

而通过均衡电路的控制，可以及时调整电池单体的电荷状态，确保电池组运行在安全范围内。

此外，BMS均衡电路还能够提高电池组的能量利用率，保持电池组的性能稳定，提高电池组的工作效率。

BMS均衡电路一般由均衡电路模块、控制单元和监测单元组成。

均衡电路模块是实现电池均衡充放电的关键部分，它由多个均衡电路单元组成。

每个均衡电路单元包括一个电阻和一个开关，通过控制开关的通断，将电荷从高电压的单体电池转移到低电压的单体电池。

控制单元是均衡电路的中枢，它通过监测单元采集到的电压和温度信息，计算出电池组的最高和最低电压，并根据均衡策略控制均衡电路模块的工作。

监测单元负责监测每个单体电池的电压和温度，将采集到的信息传输给控制单元。

在实际应用中，BMS均衡电路还需要考虑一些其他因素。

电池管理系统中的均衡管理方法是为了确保电池组内每个单体电池的电压、温度等参数保持在合适的范围内，从而延长电池组的寿命并提高系统性能。

以下是一些常见的电池均衡管理方法：
1. 被动均衡：
-电阻均衡器：通过连接电阻并在电池单体间产生电流差异，使电池之间的电荷量趋于平衡。

-继电器均衡器：利用继电器控制电路，将电池之间的电压进行短路放电，达到均衡的目的。

2. 主动均衡：
-电容均衡器：利用电容器储存和释放能量，调节电池之间的电压差，实现均衡。

-开关调节器：通过开启或关闭开关管，控制电池单体之间的电流流向，使电池达到均衡状态。

3. 智能均衡：
-基于算法的均衡管理：通过智能电池管理系统，根据电池单体的实时状态进行动态调节和管理，实现精准均衡控制。

-通信协议均衡管理：采用通信协议实现电池组内部各个单体之间的信息交换和协同工作，提高均衡效率和精度。

4. 温度控制：
-保持电池单体的温度在适宜范围内，可以提高电池的性能和寿命，同时有助于均衡管理的稳定实现。

以上是一些常见的电池管理系统均衡管理方法，根据实际情况和需求可以选择合适的方法或结合多种方法进行综合应用，以确保电池组的安全性、稳定性和性能表现。

在实际应用中，还需要结合电池类型、系统设计和环境条件等因素进行综合考虑和优化，以实现最佳的电池均衡管理效果。

电池管理系统之均衡管理简介电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是一种用于监控和控制电池组的设备，其在电动车、UPS、太阳能发电等应用中起着至关重要的作用。

BMS的主要功能之一是对电池组进行均衡管理，以确保每个电池的充电和放电状态一致，从而延长电池的寿命和提高系统性能。

本文将介绍电池管理系统中的均衡管理功能，并讨论其原理、流程和常见问题解决方法。

均衡管理原理BMS的均衡管理功能是通过在电池组中插入均衡电路来实现的。

均衡电路可以将电池之间的电荷进行调整，使得每个电池的状态保持一致。

均衡管理可以分为动态均衡和静态均衡两种方式。

•动态均衡：在充电和放电过程中，通过将电池组中电荷较多的电池放电到电荷较少的电池中，以实现均衡。

动态均衡通常是通过BMS中的控制算法来实现的，该算法会根据各个电池的状态进行判断和控制。

•静态均衡：当电池组完全充满后，使用均衡电路将电荷从电量较高的电池分散到其他电池中，以保持电池之间的电荷平衡。

静态均衡一般在电池组长时间停止充电或放电时进行。

均衡管理流程均衡管理的流程通常包括以下步骤：1.检测电池状态：BMS会对电池组中的各个电池进行监测，获取电池的电压、温度、剩余容量等参数。

2.判断均衡条件：根据电池状态的监测结果，BMS会判断是否需要进行均衡管理。

3.均衡控制：如果需要进行均衡管理，BMS会根据具体情况选择动态均衡或静态均衡方式，并通过控制均衡电路来实现均衡。

4.监测均衡效果：在均衡过程中，BMS会不断监测各个电池的状态，以确保均衡效果达到预期。

5.结束均衡管理：一旦均衡达到预期，BMS会停止均衡管理，等待下一次均衡条件满足时再次进行均衡。

均衡管理常见问题解决方法在实际应用中，均衡管理可能会面临一些常见问题，需要及时解决，以确保系统的正常运行。

1.均衡效果不理想：如果均衡管理后，仍然存在电池之间电荷不平衡的情况，可能是均衡电路故障或电池老化导致。

bms 均衡电路
BMS是电池管理系统的缩写，是一种用于管理充电和放电过
程中的电池状态的系统。

BMS均衡电路是BMS的一个重要组成部分，用于平衡串联连接的多个电池之间的电荷水平。

在电池组中，每个电池的容量、内阻和电荷/放电特性可能会
有差异，这会导致一些电池充电或放电更快，而其他电池则相对慢一些。

过充或过放的电池可能会损坏或影响整个电池组的性能。

BMS均衡电路的作用就是通过在电池之间调整电流，
使每个电池的电荷保持相对均衡，从而延长整个电池组的寿命。

BMS均衡电路通常包括一个或多个均衡器，在电池组中各个
电池之间传递电流，以确保每个电池的电荷保持在相对统一的水平。

均衡器通常会监测每个电池的电压，并根据需要将电流从电量较高的电池转移到电量较低的电池上，以达到均衡的效果。

总之，BMS均衡电路是电池管理系统中的重要组成部分，用
于平衡电池组中各个电池之间的电荷水平，确保电池组能够正常运行并延长电池寿命。

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—防止火灾或人身伤害使用适当的电源线。

只可使用本产品专用、并且符合本产品规格的电源线。

正确地连接和断开。

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产品接地。

本产品除通过电源线接地导线接地外，产品外壳的接地柱必须接地。

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保持产品表面清洁和干燥。

电池bms均衡的方法及过程电池管理系统（Battery Management System，BMS）是电池组中非常重要的部分，它负责监控、控制和维护电池的性能和状态，以确保电池组的安全、高效的运行。

BMS中的均衡功能是其中一个重要的功能。

接下来将详细介绍BMS均衡的方法及过程。

一、BMS均衡的定义BMS均衡是指在充电和放电过程中，根据电池组中各个单体电池的电压、电流、温度等参数，通过调整电池之间的电流或电压差异，使得电池组中各个单体电池的状态尽量保持一致的过程。

二、均衡方法1.静态均衡静态均衡是指在电池组放电时，通过调整各个电池之间的工作状态，使得电池组中的电压、电流、温度等参数保持一致。

静态均衡一般通过开启电池组中的继电器或MOS管，使得电池之间的电流开始流动，以达到均衡的目的。

这种方法的优点是简单易行，成本较低，但是效率相对较低。

2.动态均衡动态均衡是指在电池组充电时，通过调整充电过程中电池之间的工作状态，使得电池组中的电压、电流、温度等参数保持一致。

动态均衡一般通过开启电池组中的继电器或MOS管，并在电池之间串接电阻、电容等元件，通过调整电阻或电容的参数，使得电池之间的电流分布均匀，以达到均衡的目的。

这种方法的优点是均衡效果好，但是成本相对较高，需要更复杂的硬件电路。

三、均衡过程BMS均衡的过程主要包括以下几个步骤：1.参数测量：BMS首先需要对电池组中各个单体电池的电压、电流、温度等参数进行测量，以了解电池组的工作状态和健康状况。

2.状态评估：BMS根据电池组中各个单体电池的参数，通过一定的算法对电池组的状态进行评估，例如判断是否需要进行均衡操作。

3.均衡策略：根据评估的结果，BMS确定进行均衡的具体策略，包括是采用静态均衡还是动态均衡，以及具体的均衡电流或电压参数等。

4.控制执行：BMS通过控制继电器或MOS管，开启或关闭均衡电路，使得电池组中的电流按照均衡策略进行流动，以调整电池之间的电流或电压差异。

蓄电池组在线均衡技术的应用分析作者：劳迪明来源：《中国科技纵横》2013年第16期【摘要】本文从技术原理的角度介绍了蓄电池组的应用现状及问题，分析了蓄电池组在线均衡技术的原理及系统功能，指出串联蓄电池组在线均衡技术对给现有蓄电池组的运行所带来的巨大的社会效益和经济效益，对蓄电池组运行维护方式的革新具有现实借鉴意义。

【关键词】蓄电池组均衡技术无损电量交换内阻均衡度1 引言蓄电池组作为重要设备的后备电源是设备可靠运行的一道关键防线，绝不能出现半点闪失。

但事实上因蓄电池问题致使运行设备失去主供电源后最终被迫停用的现象却屡有发生，甚至造成不必要的损失，严重影响了用户对后备电源的信赖度。

究其原因，可以从蓄电池组的工作原理来分析。

传统的蓄电池组充电运行状况是：用充机对一组串联的蓄电池组进行在线充电。

这种充电方式无法保证蓄电池组中每节蓄电池的均衡充电，往往由于蓄电池组中某几节蓄电池的电压变化（变高或变低）而导致其它蓄电池处于过充电或欠充电，长时间的这种充电状态势必大大降低蓄电池组的使用寿命。

蓄电池组在线均衡技术则可以很好地解决运行中的蓄电池单体不均衡问题，用蓄电池组均衡技术对在线运行的蓄电池组的传统充电方式进行优化，使每节电池都处于相同的工作状态，通过使用先进的微机数字控制技术和电力电子技术来自动调节每节蓄电池的端电压，令每节蓄电池的端电压的一致；同时可对性能偏弱的电池进行在线活化，延长蓄电池的使用寿命，从而提高蓄电池设备运行可靠性。

2 蓄电池组在线均衡技术的原理及系统设计蓄电池组在线均衡系统可依托工业级高性能单片微机为平台，应用电力电子技术，由电池电压测量单元、均衡调节单元、电池内阻测量单元及监控管理单元组合而成。

通过对每节电池的高精度及高速测量，完成对蓄电池组的实时监测，并计算出电池组的均衡度，由均衡调节单元对相应电池进行电压调节，使整组电池达到较理想的均衡度。

系统通过电池内阻测量单元定期对蓄电池组进行内阻测量，监控管理单元将负责各单元的协调，进行计算分析、保护及告警处理、界面显示、综合管理及通讯功能。