蓄电池均衡维护系统

内容提要：

蓄电池一般成组使用，由于制造和使用因素，蓄电池组中各个单体电池性能存在不一致性，而现有

电池使用和维护是对整组蓄电池进行的，由于不一致性的存在，导致蓄电池组中单体蓄电池在充电、放电
过程中存在过充电、欠充电和过放电现象，从而影响蓄电池组的使用寿命。本文针对电池组中各个电池不
一致造成的电池组使用寿命缩短问题，介绍了一种蓄电池均衡维护电路方案及设备，并介绍了由此设备
组成的蓄电池均衡维护系统，设备通过一种双向功率变换电路，使电池组中各个单体电池电压时刻保持
均衡一致，并在均衡过程中，对电池进行脉冲活化保养，对有硫化电池进行去硫化修复，从而使电池组
中各个单体电池性能保持一致，延长电池组的使用寿命接近或达到单节蓄电池的使用寿命。

关键词：蓄电池

均衡双向变换器

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随着信息、能源、交通、电子技术的快速发展

,蓄电池目前已被广泛地应用于邮电、通信、电

力、电动汽车、交通、船舶、航空航天、应急照明等诸多领域。

我国是全球蓄电池的产销大国，国内每年报废的蓄电池达

1.2 亿只以上，一般中小城市

达

万只以上，大中型城市则达几十万乃至数百万只。蓄电池的过早报废不仅严重浪费能

源，而且来重污染环境。在我国废旧电池所带来的环境污染问题非常突出，回收工作基本处
于无序状态

- 大量的硫酸被任意倒置，废铅电池也常常因为处理不当或保管不当而随地遗弃，

严重污染了生态环境，危害人们的身体健康。

蓄电池实际上是一个

“活”的物体，有一定的寿命，从一诞生就时刻需要人们的维护照料，

否则就会性能下降，寿命说短。蓄电池使用过程中经过精心的维护保养，就能充分发挥蓄电
池的性能，使其寿命达到或接近理论寿命。蓄电池组的使用寿命受多种因素影响，如果电池
组寿命低于单体平均寿命的一半以下，可以推断都是由于使用技术不当造成的，首要原因当
推过充电、欠充电和过放电导致单体电池提前失效。过充电会使铅酸电池极板腐蚀加速，脱
落、变形，使蓄电池失水甚至干枯，并使蓄电池发热甚至出现热失控，从而降低电池性能和
寿命。过放电或充电不足，会导致电池内部有大量的硫酸铅被吸附到蓄电池的阴极表面，使
蓄电池的内阻变大，充放电性能变差，甚至使得个别电池因深度放电引起极性颠倒，导致了
电池组的使用寿命严重下降。

蓄电池的使用往往需要多个蓄电池串连起来才能达到所需的电压值，该电压值要比单个

电池的电压值要高出许多。从技术上讲现有蓄电池组运行存在一些缺陷，都是用充电机对一
组串联的蓄电池组进行充电，放电是整组一起放电，并不是对每个电池单独控制充放电的。

目前对蓄电池的管理，即使电池组浮充电压严格按照要求电压设定，并根据温度对浮充

电压进行补偿，由于单节蓄电池的内阻等性能不一致，导致各个单节蓄电池的实际承受电压
与要求电压发生偏离。造成部分电池充电电压过高处于过充状态，部分电池充电电压过低处
于欠充状态，多次充放电后，单体电池的差异进一步放大，单体差异造成电池组中的任何一
节电池不是处于过充就是欠充，进一步导致单体电池性能恶化，形成恶性循环，而且单体电

“

”

池恶化造成整组电池在充满时的充电电量低于标称值。

 铅酸蓄电池组充电管理的定期（

720h）均衡充电，目的是对蓄电池组中的性能落后蓄电

池进行补偿性充电，但这种充电方式往往把蓄电池组中好的蓄电池过充电了。并不能有效解
决蓄电池组均衡为题。

 在电池组放电时，虽然可以精确设置电池组总的放电截止电压，但由于电池组中各个单节