儲(chǔ)能、動(dòng)力電池組在發(fā)揮不可替代作用的同時(shí)，自身運(yùn)行也同樣面臨巨大挑戰(zhàn)與風(fēng)險(xiǎn)，既要提供設(shè)計(jì)功率和容量，以及續(xù)航時(shí)間，還要保證自身的運(yùn)行安全，特別是要防范熱失控風(fēng)險(xiǎn)及其所帶來(lái)的安全隱患。

我們都知道，除了對(duì)溫度敏感外，蓄電池最懼怕的操作是過(guò)充電和過(guò)放電，無(wú)論是哪一種情況，都會(huì)對(duì)蓄電池造成不可恢復(fù)的損傷，特別是容量的損傷最為嚴(yán)重，對(duì)于同一塊電池，過(guò)充電和過(guò)放電經(jīng)常是組合發(fā)生，一旦充電期間發(fā)生了過(guò)充電，那么放電期間在控制異常的情況下也會(huì)同樣發(fā)生過(guò)放電，一個(gè)充放電循環(huán)就發(fā)生兩次傷害，連續(xù)多個(gè)充放電循環(huán)后，電池受到的損傷將呈指數(shù)式形式加重，所以電池受到過(guò)充電或者過(guò)放電傷害后，電池組關(guān)鍵性能之一的容量將迅速下降，與實(shí)際應(yīng)用相符。這一情況會(huì)使電池組的性能處于劣化狀態(tài)，俗稱(chēng)一致性問(wèn)題。如果電池僅僅是過(guò)充電和過(guò)放電，問(wèn)題還不算嚴(yán)重，損失的主要是容量和續(xù)航時(shí)間，但由此帶來(lái)的熱失控風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題卻不可忽視，必須高度重視，否則極容易發(fā)生事故。

為提高管理質(zhì)量，重要電池組通常安裝BMS電池管理系統(tǒng)，雖然能對(duì)電池組包括單元電池的運(yùn)行進(jìn)行多種參數(shù)的監(jiān)控，例如電流、電壓、內(nèi)阻、最高電壓、最低電壓、過(guò)壓預(yù)警、欠壓預(yù)警等，但這種系統(tǒng)大都具有嚴(yán)重技術(shù)缺陷，那就是無(wú)法對(duì)異常電池進(jìn)行主動(dòng)干預(yù)，管理作用沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)。

近幾年，儲(chǔ)能、動(dòng)力、梯次利用電池組的火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，特別是鋰電池組和梯次利用鋰電池組，經(jīng)過(guò)事故分析，主要是由于熱失控故障引發(fā)，而引發(fā)熱失控的根本原因多是由于電池組的一致性問(wèn)題引起的，雖然這些鋰電池組都配備了BMS，具有強(qiáng)大的監(jiān)控功能，但仍未避免事故的發(fā)生，可見(jiàn)，問(wèn)題還是出現(xiàn)在BMS的設(shè)計(jì)缺陷和對(duì)一致性問(wèn)題的管理欠缺上。

電池組一致性問(wèn)題的解決方案有多種，理論和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用表明，最理想的解決方案電池均衡技術(shù)。儲(chǔ)能、動(dòng)力、梯次利用電池組的容量和工作電流通常都比較大，當(dāng)發(fā)生一致性問(wèn)題后，需要的均衡電流是較大的，一致性問(wèn)題越嚴(yán)重，需要的均衡電流就越大，如果均衡技術(shù)介入得早，在電池成組時(shí)就同步配套安裝，那么，較小的均衡電流也可以基本滿足。但如果電池成組時(shí)的一致性就不佳，則需要的均衡電流就要大一些，具體需要多大的均衡電流需要依據(jù)電池組的容量、一致性差異情況和實(shí)際工作電流而定，但如果支持的均衡電流較大，電池組的一致性表現(xiàn)將會(huì)非常好。

現(xiàn)有的各種電池均衡技術(shù)方案中，鑒于成本和技術(shù)因素通常都使用二極管進(jìn)行續(xù)流，實(shí)現(xiàn)電流或電量的轉(zhuǎn)移，但二極管都具有較大的導(dǎo)通壓降，即使采用導(dǎo)通壓降較小的肖特基二極管，在大電流時(shí)（例如5A以上）的損耗也是非常大的，寶貴的電能都變成了熱量損耗掉了，還提升了設(shè)備的溫升，降低了設(shè)備的效率和可靠性，可見(jiàn)，在電池均衡器的設(shè)計(jì)上在提升均衡電流的同時(shí)還必須同時(shí)提升設(shè)備的工作效率。本文作者大膽創(chuàng)新，另辟蹊徑，開(kāi)發(fā)出一種全新的特殊的雙向同步整流技術(shù)，應(yīng)用在自行開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)移式實(shí)時(shí)電池均衡器設(shè)計(jì)上，不僅支持的均衡電流成倍提高，而且轉(zhuǎn)換效率大幅提升，同等均衡電流下的溫升更低，更重要的是，整個(gè)設(shè)備的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同類(lèi)型設(shè)計(jì)。這項(xiàng)最新技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，并且已經(jīng)應(yīng)用在最新開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的單體2V鉛酸蓄電池組電池均衡器以及鋰電池組電池均衡器上，經(jīng)過(guò)測(cè)試，2類(lèi)電池均衡器單機(jī)可支持連續(xù)均衡電流高達(dá)20A以上，在20A滿負(fù)荷工作的情況下，2V鉛酸蓄電池組電池均衡器的均衡效率仍高達(dá)82%以上，全電流范圍內(nèi)，平均效率在85——97%之間；而鋰電池均衡器的效率更高，滿負(fù)荷工作時(shí)的均衡效率高達(dá)90%以上。這種電池均衡器設(shè)計(jì)，支持電流擴(kuò)展，以滿足更大均衡電流需求，也可以并聯(lián)使用。通過(guò)樣機(jī)在大容量電池組的實(shí)際應(yīng)用測(cè)試，應(yīng)用效果達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。附圖為24串2V600Ah電池組均衡測(cè)試圖，其中電池組上的白色裝置為設(shè)計(jì)均衡電流10A的2V鉛酸蓄電池專(zhuān)用均衡器樣機(jī)。這種高功率電池均衡技術(shù)通過(guò)高速分流技術(shù)均衡不同容量電池的電壓和容量，對(duì)于防控“熱失控”風(fēng)險(xiǎn)，提高電池組容量利用率和循環(huán)使用壽命非常明顯，同樣適用于超級(jí)電容器組的高速均衡，推廣和普及應(yīng)用意義重大。