一、概述
在电池的生产过程中，由于电池的制作水平和工艺问题，所生产的电池单体会存在细微的差别，即在电池单体容量、内阻、自放电率、充放电效率等方面存在一致性问题。因此，在电池的使用过程中，由于一致性问题造成单体电池的电压不平衡，会影响整体电池组的使用，为了避免单体电池间的差异不断扩大，需要对电池进行均衡处理。
均衡的方式有主动均衡和被动均衡两种。主动均衡是以能量转移的方式进行均衡，将单体电池中能量高的转移到单体电池能量低的电池，从而实现电池组电压的均衡，这种方式的效率高、损失小，但电路设计复杂且成本较高。而被动均衡是通过能量耗散的方式进行均衡，一般通过电阻放电的方式，对电压较高的电池进行放放电，以实现整体电压的均衡，被动均衡的优点是电路设计简单且成本较低，但由于是通过能量耗散的方式，能量利用率低。本文主要对 JW3376 的被动均衡功能进行介绍。
二、均衡电路
JW3376 的均衡电路原理图如图 1 所示，使用两个 1kΩ 的电阻和一个 22nF 的电容组成前差分滤波网络，以滤除瞬态电压尖峰；采用一个 47Ω、1W 的电阻作为均衡电阻，同时在 JW3376 的 B0、B1、B9 和 B10 添加一个 PNP 二极管，以避免平衡的错误开启。
图 1 均衡电路原理图
均衡电流的大小可通过修改均衡电阻的阻值来改变，均衡电流的计算公式如图2 所示，其中 I BAL为均衡电流、V CELL为单体电池电压、R BAL为均衡电阻阻值、R DSON为 50Ω。
图 2 均衡电流计算公式
选用 47Ω 作为均衡电阻，实测最大均衡电流为 44mA，实测结果如图 3 所示。
图 3 均衡电流
三、均衡开启
MCU 可通过配置 JW3376 内部寄存器以控制开启对应电池的均衡，配置命令为 0x02 和 0x13，配置 DATA 的 [23:21] 位为 000，通过配置 [9:0] 位来开启均衡，最多支持同时开启连续三节电池的均衡，当 ADC 对某节电池电压进行采样时，该节电池及相邻电池的均衡不会被开启，若 MCU 配置了开启连续四节及以上电池的均衡，则每四节电池中最低节电池的均衡将不会被开启。
MCU 也可通过命令 0x1a 和 0x0b 去读取均衡开启及均衡系统过温的标志，其中 DATA 的位 [6] 为均衡开启标志，位 [11] 为均衡系统过温标志。
四、总结
本文主要介绍了 JW3376 均衡功能的硬件设计及使用方法，电池均衡对保持电池间一致性有着至关重要的作用，有利于延长电池的使用寿命。
五、参考文档
- JOULWATT-JW3376 规格书《JW3376_Datasheet_R0.2_EN》
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