第07章电池均衡管理

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2026-07-21

7.1 为什么需要电池均衡管理

在电池包中，由于以下因素导致单体电池之间存在差异：

制造差异：容量、内阻、自放电率不完全相同
老化差异：使用过程中衰减速度不同
温度差异：电池包内部温度分布不均匀
连接差异：接触电阻、线路压降不同

不均衡的影响

充电过程：某节电池先达到满电电压，触发过压保护，导致其他电池无法充满
放电过程：某节电池先达到欠压阈值，触发欠压保护，导致整组无法放电

均衡的好处

提升容量利用率：让所有电池都能充分利用
延长电池包寿命：减少电池差异带来的电池包加速老化

7.2 如何实现电池均衡

电压均衡原理

BQ芯片内部把相邻的VCx引脚导通，产生回路使高电压电芯通过电阻放电，从而实现电压均衡。

改良电路中，当VCx和VC(x-1)导通时会触发外部MOS管导通，形成大电流放电回路，加快均衡速度。

均衡判断逻辑

找出电池组中的最小电压
与当前电池电压进行比较，如果差值超过0.05V，则可以进行均衡
电压低于均衡起始电压3.3V时，不进行均衡，以免触发过放保护
遇到极端温度（<0℃或>40℃）不建议进行均衡
相邻的电池不建议同时均衡，否则共用引脚的电压会超过上限

7.3 操作说明

通过 CELLBALx 寄存器的 CBx 位来控制对应电池是否均衡：

设置 1：BQ芯片自动以约50mA电流对电芯放电

注意事项：

相邻电池不能同时进行均衡
均衡前需要判断电压、温度等条件

7.4 代码实现

App_Bat.c - 添加均衡函数

/**
 * @brief 设置电池均衡
 */
void App_Bat_SetBalance(void)
{
    // 1. 找到最小电压
    float min_voltage = g_bat_voltages[0];
    for (uint8_t i = 1; i < BAT_NUM; i++) {
        if (g_bat_voltages[i] < min_voltage) {
            min_voltage = g_bat_voltages[i];
        }
    }

    // 2. 找出候选需要均衡的电芯
    // 条件: 与最小电压差值>0.05V, 电压≥均衡起始电压, 0~40℃非极端温度
    uint8_t balance_cells[BAT_NUM] = {0};
    for (uint8_t i = 0; i < BAT_NUM; i++) {
        if (g_bat_voltages[i] - min_voltage > 0.05 &&
            g_bat_voltages[i] >= TLB_BALANCE_VOLTAGE &&
            g_bat_temperature >= 0 && g_bat_temperature <= 40) {
            balance_cells[i] = 1;
        } else {
            balance_cells[i] = 0;
        }
    }

    // 3. 相邻电芯不能同时均衡，保留与最小电压差值大的
    for (uint8_t i = 0; i < BAT_NUM - 1; i++) {
        if (balance_cells[i] == 1 && balance_cells[i + 1] == 1) {
            if (g_bat_voltages[i] - min_voltage > g_bat_voltages[i + 1] - min_voltage) {
                balance_cells[i + 1] = 0;
            } else {
                balance_cells[i] = 0;
            }
        }
    }

    // 4. 写入BQ769均衡寄存器
    bq769_reg_group.CellBal1.CellBal1Bit.CB1 = balance_cells[0];
    bq769_reg_group.CellBal1.CellBal1Bit.CB2 = balance_cells[1];
    bq769_reg_group.CellBal1.CellBal1Bit.CB3 = balance_cells[2];
    bq769_reg_group.CellBal1.CellBal1Bit.CB4 = balance_cells[3];
    bq769_reg_group.CellBal1.CellBal1Bit.CB5 = balance_cells[4];
    Int_BQ769_WriteReg(BQ_CELLBAL1, bq769_reg_group.CellBal1.CellBal1Byte);
}

App_Task.c - 添加均衡任务

// 电池均衡任务的函数实现
void vBatBalTaskFunc(void *pvParameters)
{
    vTaskDelay(5000);  // 先延时5秒，等待系统初始化完成
    DEBUG_PRINTLN("电池均衡任务启动!");

    while (1)
    {
        App_Bat_SetBalance();  // 执行电池均衡管理
        vTaskDelay(60000);     // 每60秒执行一次
    }
}

文档生成于: 2026-07-21

第07章 电池均衡管理

第07章电池均衡管理