海雷新能源 BMS事业部总经理 马启辉：BMS主动均衡技术探讨研究

  11月6-7日，由起点钠电、起点锂电、起点充换电、起点研究院（SPIR）联合主办的2024起点钠电行业年会、2024起点锂电&两轮车换电行业年会（同期举办：2024第十届起点金鼎奖颁奖典礼/CINE中国钠电展）在深圳山燕子湖会展中心A馆隆重举办，现场1500+产业链嘉宾齐聚盛会，共探行业新篇章。

  7日下午，在2024起点锂电&两轮车换电行业年会——专场三：两轮车换电及电池技术专场，海雷新能源BMS事业部总经理 马启辉发表了《BMS主动均衡技术研究》的主题演讲。

  最近十年，锂电池行业得到了迅猛发展。从2014年开始，出货规模不到100GWh，到2024年已经突破1200GWh，动力电池占比最大，已超越60%。在未来若干年，全球锂电池还会得到较快速的增长，预期在2025年出货量超过1900GWh，2030年出货5000GWh。

  1.电芯不一致影响寿命。电芯不一致，导致电池衰减快，续航里程缩短，电池的售后维修成本高，影响用户体验。

  2.充电基础设施不足，充电站分布不均，充电时间长，限制了新能源汽车的普及和便捷性。

  3.单位体积内的包含的能量提升困难，电池能量密度提升缓慢，制约了新能源汽车的续航能力和性能表现。

  4.产品更新迭代快，技术更新迭代快，研发投入大给新能源公司能够带来巨大的成本压力。

  电池均匀的重要性，相信各个专家都很清楚，如果由于电芯的老化速度不一样，会导致整个电池组的寿命，会比单芯的电池组寿命短很多，而且也降低电池组的能量使用效率，由于单颗电芯频繁过充过放，有热失控的风险。如果把均衡带进来，有很大成效避免单颗电芯的过充过放，降低热失控的风险，而且也能延续电池组的使用寿命。

  1.被动均衡技术属于能量耗散均衡，是将单个电池多余的功率通过消耗元件转化为热能消耗，从而改善电池单体之间电压和功率的不一致性。优点是成本低、电路设计简单。缺点也很明显：能量消耗方式，影响电池组容量；均衡电流小，效果差；被动均衡产生热量将导致电池组的局部受热，影响电池组的热平衡，元器件的失效率也会上升。

  2.主动均衡技术是以电量转移的方式来进行串组间均衡。目前市场市场上存在不同技术方案，以开关电容方案较多。优点：均衡电流大、效率高、电量损失小。缺点：开关管数量多，电路复杂；只能相邻不均衡电芯进行能量转移，均衡路径短。

  为了解决上述均衡方案的痛点，海雷重新设计了一款变压器方案的主动均衡模块，有几个优势：

  2.带有大电流主动均衡，均衡电流最高可达5A，均衡电压精度可达到5mV以内。

  3.主动均衡实现1.充电全程主动均衡2.待机可控均衡 3.放电串间压差超过45mV时自动启动均衡等功能。

  4.解决电池容量、压差、内阻不一致导致电池组循环次数低，常规使用的寿命短的问题，使产品更安全可靠，可以大范围的应用于换电、共享、户储等各个领域。

  这是实际的效果，售后梯次电池，加装了主动均衡模块，电池容量普遍提升了15%以上，最多也有达到40%。压差控制得很问，都能控制在50mV以内，还能够持续保持，投放市场在实际工况很长时间都可以稳定在这个状态。

  深圳市海雷新能源股份有限公司是集储能电池系统的研发、生产、销售、服务为一体的高新技术企业，公司以智能化、信息化、标准化为核心技术优势，致力于为全球用户更好的提供高循环、高效率、高品质的智能化储能系统解决方案。

  公司经济十年的发展，打造动力、换电、储能的成熟产品线年首批入围铁塔供应商体系，共同研发产品，成为其换电、基站储能电池的战略供应商；2020年布局储能相关产品线，今年大批量出货。

  1.高安全。主要是材料安全，磷酸铁锂电池本体的材料安全性。系统的防火设计、高效热管理，BMS，温控，热失控早期预警及干预。

  2.长寿命。消防安全，有效阻隔锂电池火灾的蔓延，快速降温、高效灭火、防止复燃。全系集成主动均衡模块，户储电池循环次数最高可达6000次，常规使用的寿命超过10年，换电电池循环次数最高可达2000次，有效保证投资回报。

  3.易维护。工商储和户储可实现无人值守，全自动运行，系统可快速检测及故障录波，省却大量的人工运维工作。