张敏吉，孙洋洲，梁 嘉，赵昱杰，凌志斌



开关电容法均衡的效率分析

张敏吉1，孙洋洲1，梁 嘉1，赵昱杰2，凌志斌2

（1中海油研究总院新能源研究中心，北京100015；2上海交通大学电气系，上海 200240）

在大规模的电池储能应用中，单体电池需要串并联应用，以使电压和容量达到要求，而生产、使用过程中的差异导致电池单体的不一致性是影响储能电站寿命的主要因素之一。储能电池在长期充放电过程中，蓄电池组内各单体电压的离散性会逐渐变大，致使整组电池寿命下降甚至失效，因此普遍采取各种均衡电路降低电池不一致性的影响。本文对几种常用的蓄电池组均衡电路做了简单的比较，包括能量耗散型均衡电路和能量非耗散型均衡电路，着重对开关电容法工作原理及其工作效率进行了分析，得出开关电容法的均衡效率与电池初始状态有关，而与电容容值大小无关等结论。

电池储能；均衡电路；开关电容；均衡效率

锂离子电池由于具有能量密度高、自放电率小、循环寿命长、重量轻等优点，逐渐成为规模储能的主流[1]。在我国磷酸铁锂电池储能的应用尤为广泛。规模储能电站一般设计容量较大，但是磷酸铁锂电池额定电压在3.2 V左右，需要多个电池单体串并联以达到设计要求。单体电池在串并联成组使用后，随着充放电次数的增加，由于电池组内单体电池间的充电接受能力、自放电率、容量衰减速率等存在差异，使得电池组内各单体电荷量差异也越来越大。……