下面結(jié)合具體實例進(jìn)行闡述。為了使實驗更具有普遍性，實驗對象采用常見的13串48伏鋰電池組，為增強(qiáng)對比性，所用電池均為衰減程度不一的退役鋰電池。電池編號為上排從左至右分別為1#至7#電池，下排從左至右分別為8#至13#電池，最右側(cè)的帶有“表頭供電”字樣的電池分別負(fù)責(zé)為7#和13#電池電壓測量表頭供電。

每塊電池的下方對應(yīng)一塊高精度電壓表頭，實時顯示當(dāng)前電池的實時電壓，表頭采用級聯(lián)方式供電，需要消耗少量的電池能量。充電方式為CC-CV模式，恒流充電電流限制為1安，整組充電限制電壓54.6伏，當(dāng)任何一塊電池的充電電壓達(dá)到4.2伏時停止充電(防止過充電);放電方式為CC模式，恒流放電電流為1安，整組放電限制電壓39伏，當(dāng)任何一塊電池的放電電壓降低到3.0伏時停止放電(防止過放電)。實驗前，每塊電池均未進(jìn)行容量和內(nèi)阻檢測。

常規(guī)放電實驗

先對所有電池并聯(lián)充電，充電至4.2V，然后恢復(fù)成串聯(lián)模式繼續(xù)充電，當(dāng)其中的任何一塊電池再次充電至4.20V時停止充電，切換至放電模式，進(jìn)行常規(guī)放電，實測有效放電時間22分鐘時11#電池已降至3.00V，換算成實際放電容量為0.37Ah，該容量就是此電池組的實際容量。

此時，整組電池放電結(jié)束時刻的電壓如圖3所示，此時大部分電池的電壓仍較高，仍具有較多電量沒有釋放出來，最大電壓差達(dá)到0.68V，說明電池組的一致性非常差(后經(jīng)實際檢測，最大容量差異達(dá)到3.6倍)。實驗表明，一致性問題嚴(yán)重影響和降低電池組的有效容量和SOC值，造成容量的浪費，一致性問題越嚴(yán)重，有效放電容量和SOC的利用率會越低。

圖3鋰電池組常規(guī)放電結(jié)束時的電壓情況

均衡放電實驗

接下來，將本文電池均衡器實驗樣機(jī)連接到整組電池上，使電池組在電池均衡器的介入下進(jìn)行充電和放電，充電結(jié)束時的各電池電壓如圖4所示，可以發(fā)現(xiàn)，在均衡器的介入下，電池的電壓一致性得到極大改善，相對電壓差非常小。

在保持均衡器連接情況下進(jìn)行放電，實際放電時間明顯延長，當(dāng)某塊電池電壓降至3.0V時，整組電池的電壓只有39.28V，已接近放電終止電壓39.0V，實測有效放電時間達(dá)到62分鐘，換算成實際放電容量為1.03Ah，實際放電時間和放電容量為常規(guī)放電的2.82倍。

均衡放電結(jié)束時刻的電壓情況如圖5所示，圖中顯示，絕大多數(shù)電池的電量釋放完畢，最大電壓差只有0.08V，遠(yuǎn)低于常規(guī)放電結(jié)束時的電壓差，非常理想;作為實驗拓展，對電池組繼續(xù)放電至總電壓到39.0V(13*3.0V=39V)，繼續(xù)觀察各電池電壓情況，是否存在有電池過放電的情況，實際放電情況見圖6。

圖4鋰電池組均衡充電結(jié)束時的電壓情況

圖5鋰電池組均衡放電到達(dá)結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時的電壓情況

圖6鋰電池組均衡放電到達(dá)放電終止電壓39.0V的電壓情況

進(jìn)行拓展實驗的持續(xù)時間只有1分23秒，電池組的總電壓就放電至39.0V，經(jīng)計算，多釋放的容量只有0.023Ah，此時，電壓下降幅度最大的依然是9#電池，但電壓仍然高達(dá)2.968V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋰離子電池的放電保護(hù)電壓2.75V，最大電壓差只有85MV，說明電池均衡器的電壓均衡和電池保護(hù)作用是非常高效的。

兩種放電方式對比分析

通過對照實驗不難發(fā)現(xiàn)，同一電池組，均衡放電明顯提高了SOC的可用范圍，即提高了電池組的實際利用SOC值和SOC利用率，不同電池容量的利用率得到明顯提高，直接提升了電池組的利用率。均衡放電所帶來的另一個優(yōu)勢是常規(guī)放電所不具有的，那就是安全性的提升。

均衡放電通過智能調(diào)節(jié)不同容量電池的實際放電電流[2,3]，減輕了小容量電池放電電流壓力和放電倍率，使不同容量電池電壓可以最大限度實現(xiàn)同步下降，有效防范小容量電池的過放電，由于內(nèi)阻原因引起的溫升大幅度降低，有效地防止了熱失控的發(fā)生概率，使得安全性大幅度提升。

結(jié)論

電池組的一致性問題對于SOC估算和實際可用范圍的影響非常大，一致性問題越嚴(yán)重，SOC估算值和實際可用范圍越小，本文通過電池均衡理論分析和13串48伏鋰電池組的常規(guī)放電和均衡放電數(shù)據(jù)對比實例，證明了支持放電均衡功能的高效實時電池均衡器對于一致性問題的積極影響，不僅大幅度提高了SOC估算值和可用值，而且電池組的運行安全性又得到大幅度提高，對于提高電池組的平均容量利用率和預(yù)防熱失控意義重大。