均衡充电简介

随着冰箱的诞生，大家喜欢用冰箱来储存食物。有时候，您会发现哪怕是同一时间从同一棵树上摘来的苹果也不会在同一时间腐烂。为什么？因为这是个体有差异，世界上没有两个东西是一模一样的。同样，蓄电池也是一样，在使用过程中会产生蓄电池端电压不均衡的现象。这种差异如果不加以控制会越来越大，最后影响使用。

如何为这些端电压各不相同的蓄电池充电呢？

为确保蓄电池组中所有电池的电压、比重达到均匀一致，我们采用恒压限流充电方式，这种恒压限流充电方式就是均衡充电（也叫均充）。由于蓄电池在使用过程中，会损失大量不少电量，因此均充电压较大，而蓄电池充电电流一般也有限制，会进行限制电流大小，避免损坏电池。

通常我们采用2.35 V（对于2 V蓄电池）电压给蓄电池均衡充电。

图1展示电池放电后以0.1C10A电流进行均衡充电的过程

（1）在充电前期，电池电流恒定不变，直流电源系统的保持电池限流在0.1C10A，而电池电压不断上升。初期时蓄电池电压比较低，在限流的情况下，充电电压也较低。随着充电的进行，蓄电池容量逐渐增加，为保持充电电流维持0.1C10A，充电电压逐步提高，直到充电电流限流工作方式到充电电压恒压的工作方式。此时蓄电池电压达到最大设定值（2.35V）。

（2）在充电中期，蓄电池端电压达到稳定值后，充电电流按指数规律衰减。

（3）充电至后期，蓄电池容量充满，此时充电电流很小。一般认为在恒压充电情况下，充电后期充电电流连续3小时不变或者小于某个值，可以认为电池已完全充足。均衡充电过程结束。

均充电压由于不同蓄电池产家有可能要求不一样，根据蓄电池用户手册进行选择。一般48 V通信电源蓄电池组由24节蓄电池串联而成。单节标称电压为2 V，单节蓄电池的浮充充电电压值一般为2.23 V，均衡充电电压一般为2.35 V，蓄电池组的浮充电压一般设置为53.5 V（2.23 V×24），均充电压一般设置为56.4 V（2.35V×24）。对于24V系统，那么就是12节标称电压为2V的电池串联，均充电压为28.2V（2.35x12）。对于单节标称电压为12V的蓄电池，单节均充电压就是2.35x12/2=14.1V。

一般在下列情况下使用均充：

（1）市电停电后电池释放的电量超过总容量的15%。

（2）蓄电池电压低于某一设定值时。

（3）蓄电池长期处于浮充状态（电网稳定，长期不停电）。

（4）蓄电池组中，出现了“落后”电池并更换了新电池。

（5）存储超过三个月的电池第一次启用时。

瓦尔拉斯还认为，方程所决定的均衡是稳定的均衡，即一旦经济制度处于非均衡状态时，市场的力量会自动地使经济制度调整到一个新的均衡状态。

瓦尔拉斯的一般均衡体系是按照从简单到复杂的路线一步步建立起来的。他首先撇开生产、资本积累和货币流通等复杂因素，集中考察所谓交换的一般均衡。在解决了交换的一般均衡之后，他加入更现实一些假定——商品是生产出来的，从而讨论了生产以及交换的一般均衡。但是，生产的一般均衡仍然不够“一般”，它只考虑了消费品的生产而忽略了资该品的生产和再生产。因此，瓦尔拉斯进一步提出其关于“资本积累”的第三个一般均衡。他的最后一个模型是“货币和流通理论”，考虑了货币交换和货币窖藏的作用，从而把一般均衡理论从实物经济推广到了货币经济。

均衡的意义就是利用电子技术，使锂离子电池单体电压偏差保持在预期的范围内，从而保证每个单体电池在正常的使用时不发生损坏。若不进行均衡控制，随着充放电循环的增加，各单体电池电压逐渐分化，使用寿命将大大缩减。

一般情况下，充电时锂离子电池单体电压的偏差在50mV范围是完全可以接受的。造成单体电池电压偏差的主要原因一方面是单体电池存在差异，另一方面测量的电子电路消耗所造成的。

均衡的方法有很多种，譬如开关电容均衡法，降压型变换器法，平均电压均衡法，在这里就不一一赘述。本文采用的是平均电压均衡法，原理框图见图1，图1中只给出了一只单体电池的均衡电路，其它各单体电池也配备相同的均衡电路，其中放大器由单体电池供电。

这种均衡控制电路的思路是：单体电池电压与平均单体电池电压相比较，控制功率开关将电池电压高于平均电压的单体电池分流。因此，所有单体电池电压在均衡电路的作用下趋向平均电池电压。

此电路初看起来是开环控制，实际上由于电池内阻的作用，均衡电路工作在具有负反馈特性的闭环状态。为了防止均衡电路在电池组放电时工作，可以在功率开关下端串联稳压二极管，这样在电池放电时，电池电压较低而失去分流回路。