芯耀
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在我的《從0到1完成BMS系統(tǒng)》教程的開始，我們便介紹了BMS系統(tǒng)中的均衡功能，但大部分內容都是穿插著描述的，這里我單獨拿出一個章節(jié)來講一講均衡。鋰電池系統(tǒng)需要做均衡，這自不必說了，不過值得注意的是，如果我們使用出廠一致性和質量更好的電芯，很多場景下，均衡并不是必須的。我們一定要使用均衡功能的大多數(shù)場景是因為使用了比較差的電芯，或者梯次利用的電芯。在之前的文章中我們介紹過，電池的均衡大體上分為兩個大類，主動均衡和被動均衡，總結起來就是說，主動均衡是從富裕的電芯中轉移能量到窮困的電芯中。而被動均衡就是直接把富裕電芯中的能量浪費掉，從而達到平衡。那么眾所周知，劫富濟貧是更具有價值的。
被動均衡
被動均衡也就是直接將能量以熱的形式給浪費掉，通常我們會使用MOS管作為開關，引導電流流過一個電阻將能量消耗掉。無論是AFE內部內置的均衡電路，還是在此基礎上擴展出外部MOS和電阻進行均衡，本質都是把富裕的電量浪費掉。這樣一來，一定會出現(xiàn)一定的熱量以及產生這些熱量的元件，如果想要比較大的均衡電流，那必然是一個傻大黑粗的物件。
主動均衡
主動均衡可以玩的花樣就很多，尤其是最后一種，真的讓我耳目一新的感覺。首先我們說最簡單的主動均衡。
電感電源式
主動均衡的需求是將能量高電芯中的電量轉移到電量低的電芯中，簡化的描述就是把多出來的電量給低電量電芯單獨充，用什么充電呢？DCDC吧，沒錯，就是用我們最常見的電源拓撲，既可以控制充電電壓，又可以限制充電電流。當然，我們的pack電池包有多少串，我們就得準備多少路這樣的DCDC掛接在母線上，以便BMS系統(tǒng)隨時可以單獨為低電量電芯補電，所以板子元器件的規(guī)模也是十分可觀的。
看到這么多電感，二極管以及一個一個的DCDC是不是非常的心疼，咱們來看一個簡單點的方案，我們把問題簡單化，不去管他的充電電流是多少，我只需要保證每個電芯的電壓相同就好了。
變壓器式
我們把變壓器的原理拉過來應用一下，母線上通過控制器震蕩驅動初級線圈，然后我們繞制上去N（N就是串數(shù)）個小的次級線圈，計算好匝比，后面加一個半波整流電路就能夠獲得N個小的穩(wěn)壓源了。
這樣的板子看起來要簡單許多，至少消滅了很多dcdc芯片，讓板子的元器件少了一些，故障率也就降低了很多。
如果你覺得不盡興，可以把變壓器改變一下形式，不如像手機充電一樣換成線圈，通過磁屏蔽，然后改變一下電流頻率，也可以將能量傳遞到各個小線圈中去，不過這個確實也沒啥用。從上面的圖中可以看得出來，這個變壓器的體積還是過于龐大了，尤其是需要大電流均衡的情況下，變壓器作為能量轉換的器件更是無法縮小體積。我們來看一下用電容的方式。
電容搬運
之前我在上面文章中講過，很多手機快充的充電方式是通過電容先串聯(lián)接住充電器輸出來的高壓，然后把電容分開并聯(lián)在一起，此時等于是平分了原來的高壓，由于那么多電容并在一起，因此電流就會上升，這樣就實現(xiàn)了手機內部的大功率充電，而且電容本身電荷幾乎沒有損失，功率管的內阻又和很小，效率賊高。
現(xiàn)在我們把這個方法搬運到鋰電池的均衡上面來。
如上面的電路所示，我們使用一些開關將電容可選擇的連接到電芯的兩端，現(xiàn)在假設我們同時將開關撥到左端，那么C1并聯(lián)在B1上，C2并聯(lián)到了B2上，C3并聯(lián)在了B3上。喝口水后，我們再把所有開關撥到右端，此時B1，B2，B3充滿電的C1，C2，C3就又被并接到了B2，B3，B4上面，如此一來是不是電荷就被搬運了，多余的電量一定是不斷地再傳遞，最后達到均衡（喝水快一點，均衡的就會快一些）。
每一串電芯都需要一對開關和一組電容，不過這種的均衡電流還是很大的，壓差越大，均衡電流越大。
