ups电源电路的均衡电流普遍较小

ups电源电路的均衡电流普遍较小|一般在几十到几百毫安，因此只能应用于小容量电池的均衡中。ups电源电路以热量的形式消耗掉电池单体较高的电量，期间产生的热量会影响电路的整体性能和安全性，能量的耗散也不利于电池组中电量的有效应用，因此，ups电源电路不是一种最佳的选择方案。ups电源的局限，主动均衡的概念得以提出并发展。主动均衡是把高能量电池中的能量转移到低能量电池中，相当于对木板“截长补短”，因为不像ups电源，只有截，在如何补的问题上也充分发挥了其优势和想象力。主动均衡带来的好处显而易见：效率高，能量被转移，损耗只是变压器线圈损耗，占比小；均衡电流可以设计得大，达到几安，甚至10A级别均衡，见效快。主动均衡电路主要是利用电容、电感或者变压器作为储能或能量传输元件来实现能量在电池单体间的转移，起到“消多补少”的目的，来实现均衡。与电阻均衡电路相比，这种均衡方法避免了能量的大量损耗，在保证电量的有效利用方面有着明显的优势。相关资料中有很多种主动均衡法，均需要一个用于转移能量的存储元件。如果用电容来作存储元件，将其与所有电池单元相连就需要庞大的开关阵列。更有效的方法是将能量存储在一个磁场中。电池主动均衡管理模块的原理如图7-7所示，该电路中的关键元件是一个变压器，其作用是在电池单元之间转移能量。一般，平均平衡电流可达5A，比ups电源法的电流高50倍。在5A的平衡电流下，整个模块的功耗仅2W，因此无须专门的冷却措施，并且进一步改善了系统的能量平衡。

ups电源开关电容均衡电路是以电容作为外部储能装置，利用穿梭于电池单体之间的能量来平衡。电容均衡电路主要有基本开关电容均衡电路，单开关电容均衡电路和双级开关电容均衡电路。基本开关电容均衡电路拓扑结构如图7-9所示，当要对电池组均衡时，通过开关将高电压单体的电量转移到与之并联的电容中。电容充满电后 再通过控制开关将其中的电量转移到电压低的单体中，以实现对电池组的均衡

ups电源控制器通过控制开关闭合的方向，在电量过高的动力电池和电容之间形成回路，电容存储能量后，改变开关闭合的方向，将充满能量的电容与相邻的另一个动力电池之间形成回路，电容将能量传递到该动力电池中。通过这种方法，可以实现在相邻的动力电池之间传递电荷，提高动力电池一致性。开关电容均衡电路的优点是结构简单，可以实现电池的能量转移，而不是通过耗散电阻消耗能量达到电池均衡，在一定程度上节约了能源。该电路的缺点是只能实现相邻动力电池之间的能量传递，能量有可能要经过多个电池和电容才能完成理想的能量传递，在这种多梯次的传递过程中，能量转移效率的影响被放大，会导致能量消耗加剧。而且这种多梯次传递能量的方式，均衡速率十分缓慢。开关电容均衡电路是依靠单体电池间的电压差来实现电量的转移的。如果电压差只有几百毫伏甚至更低，就不能很好地将能量进行有效的转移。除此之外，电容均衡方案中，需要并联电容对电池进行充放电，这要求控制开关必须是双向可控的，双向可控开关增加了控制的难度和电路的复杂度，因此电容均衡方案仍有很多缺点。电感均衡电路的思想就是将电感作为能量的传输介质，均衡时是将电量以电流的形式在电感中传递，实现电池间的均衡，单电感均衡电路如图7-11所示。与电容均衡方法类似，126 电感均衡电路是以电感作为能量的转移元件。多电感均衡电路如图7-12所示，对于有n个电池单体的电路，需要n-1个电感对其进行均衡。2022-05-13