均衡保护板

所谓电池不均衡，是指在串联电池组的情况下，各节电池的电量变得不一致，这样在充电时某些电池还没充满，另一些电池已经超压；而放电时那些没有充满的电池提前进入低压而停止放电，这样整个电池组的容量就降低了。
电池不均衡，在多个电池串联、并联数量少或没有并联、放电电流大或使用条件恶劣的场合最容易发生。当然，优质电池由于生产时一致性好，就不容易发生不均衡现象。另外，在电池布局上，如果温度不一样，也容易发生不均衡现象。
电池生产使用时，指标参数难免有各种微小差异，即便是同一批电池，在容量、内阻、放电电压和自放电电流等指标上，也不会完全一样。
往往我们拿到一个电池，会很注重其容量、内阻和放电平台电压，忽略了自放电电流指标。下面通过图示来说明，自放电电流不同和大电流放电是电池组不均衡的元凶。

均衡充功能说来也简单，就是当某节电池电压达到4.2V的时候，用开关并联一个电阻，这样充电电流就被旁路了一部分，其电压就可能不会继续升高而保持在4.2V，不过对于没有充满的电池，其对应开关就不接通，会被继续充下去。通过引入开关，使得各电池的充电电流不同，电量小的电池会得到更大的充电电流，最后会全部充满，实现了均衡。

T260的保护IC：MAX14921，是一个非常不错的16串锂电管理模块，具有精度高、功能强、灵活性好的特点，也具备电池均衡功能

T260这种保护方式，具有很大的优势。传统独立保护板，在电池不均衡、有一节电池没电的情况下，保护板只能进行低压保护，造成整个独轮车断电，因此独轮车在电池电量不足的情况下，不要玩的太激烈。
而T260就不一样，MCU可以随时知道每一节电池的电压，当某节电池电压达到低限时，不是断电，而是翘板、警告、闪红灯。这种情况我碰到多次，大多是在已经快闪再上坡的时候，翘板后马上就骑不了了。

总之，可以确信，正规的独轮车的电池组是具有均衡充电功能的。

那么，如何判断一个电动独轮车的电池不均衡了呢？

1、续航下降

这是最简单的判别办法。锂电池的充放电寿命一般都很长，比如充放1000个循环仍可保持75%的容量。如果新车没用多久，充电次数也不多，就感觉续航不如以前，那很可能就是不均衡了。续航下降的越多，就越可能是电池不均衡。当然，这种判断方法要注意其它条件的影响，例如上坡爬山就很费电池，激烈的技巧运动也会多耗电，冬天天气寒冷电池容量本来就下降。

2、充电时间变短
本来充电需要2个小时左右才转绿灯，如果转灯的时间提前，说明充入的电量少，很可能就是不均衡了。
严重不均衡的，会出现一骑会儿就没电，充一会儿就满的现象。
充电试验也要排除一些特殊因素的影响，例如冬天刚从室外拿到室内需要等1、2个小时电池温度上升后再充电。另外，电池没有完全放光，包括冬天室外骑行没有电，再拿到室内还可以缓出来很多电，此时充电自然也会较短时间充满。

3、使用时看电量状态变化
参见前面的电池放电曲线，正常的电池，骑行时电量是均匀、逐渐下降的。如果电池不均衡了，后半程会下降的很快。例如T260，按理说闪灯表明电量用去1/3，快闪时用去2/3还剩余1/3，但若快闪后很快没电报警，甚至刚刚慢闪不久就没电了，说明已经严重不均衡。
同样，4格电量显示的，如果到了2格后很快没电，就说明已经不均衡。
这种判断方法的道理，是因为电量显示是根据总电压计算而来的，不均衡时总电压一般下降不多，但个别电池很快没电会引起保护板保护。

4、用观察充电电流的办法来判断是否均衡
充电时充电器转绿灯后，如果仍然有充电电流（大概0.2A左右），并逐渐减少，那说明正常。
如果红灯转绿灯时充电电流突然减少到0，那就说明不均衡了，此时充电电路因某节电池电压达到4.25V而过压保护。正常情况下充电器的电压会被电池均分，比如67.2V除16就是4.2V。但若不均衡发生，有些电池电压低，势必就造成某些电池超过4.2V，当超过4.25V就会触发充电保护而完全切断充电电流。
测量充电电流可以用直流钳表，具有2A/4A/20A/40A量程的数字钳表均可，注意有些钳表只有交流档，那是不能用的。把充电器电线的外皮剥离开（注意不要破坏内部芯线的外皮），分出一股供钳表插入即可测量：

以上钳表为Fluke 319，具有40A直流电流档，满度40.00A，分辨0.01A。
其实用国产UNI-T的UT210E就不错，有2.000A直流电流档，分辨1mA：


5、观察充电电压来判断是否不均衡
正常充电时，当红灯转为绿灯时，仍然具有充电电流和内阻的存在，充电器的输出电压达不到67V的。
如果充电时，在红灯转绿灯的时候电压突然升高，比如从66.5V一下子就跳到67.15V，而这个67.1V就是拔下独轮充电插头的空载电压，那说明没有充电电流了、充电保护了、失衡了。跳变前电压越低，说明失衡越严重。
如果有条件的话，可以采集充电电压数据，做出充电电压曲线，就一目了然了（见后面的实例）。
电压测量，可以把充电线的外皮剥开，交错再剥开内芯的皮，用钩子或夹子采集电压信号：

电压测量完毕及时用胶布包扎好。

6、温度判断法
电池充满、充电器转为绿灯后，继续充电2小时以上，然后手摸独轮车电池侧，如果有温热 ，那说明电池均衡保护板在起作用，此时表明电池是均衡的。如果独轮车电池侧不发热，说明不均衡而引起过压保护。当然，也可能是劣质独轮车，没有均衡保护板，那样没有温度也判别不出是否均衡（有温度则均衡）。
如果不知道电池的保护板在哪里，浑身摸个遍即可。
已经充满的独轮车，可以继续插电2小时，再摸。

7、内部检查法
比如T260先充满电，然后拆开带有开关的一侧护板，拔下电源线和电压监测插座，在两个电压检测插座上逐一测量单节电池的电压，直接得到电池是否均衡的数据。如果最低电压者和最高电压者相差0.2V，那就相当于20%的容量差异，就不太均衡了，差异越大不均衡性也就越大。


独轮车在使用和充电时，要怎么做才能尽量保持电池均衡的状态呢？

1、首先，独轮车要经常使用，经常充电，才能发挥均衡板的均衡作用。
如果一个独轮车长期不用，或者充电方法不合适，那电池也会逐渐不均衡的。

2、其次，充电的时候必须等绿灯亮起后，继续充电1到4个小时，才能让均衡电路起作用。绿灯亮起后到底继续充多长时间，要看充电频度，经常充电的可以短一些，不太经常充电时可以长一些。
否则，绿灯一亮起，那正是均衡电路将要起作用的时候，马上拔掉充电器，均衡电路就永远得不到发挥，电池就逐渐不均衡起来。
当然，这种充电的前提是保护板不能因严重不均衡而充电保护，即转绿灯后需要有电流，才能起到均衡作用。
由于55mA×67.2V有3.5W，这个功率在电池充满后只能被均衡电路板的电阻消耗，有温热属于正常。
其实刚充电的时候电池反而不热，因为所有的能量几乎都给电池充进去了，只有绿灯亮起后再等一段时间，均衡电路开始起作用，才会有发热。

3、尽量避免剧烈运动，比如爬陡坡、高速爬坡、高速骑行，这样放电电流大，电池的效率差异大，就容易产生不均衡。

4、冬天天冷的时候不要剧烈运动，此时电池容量下降。充电的时候，从寒冷的室外拿到室内后，要等1、2个小时，电池温度上升后再充电。


发现电池已经不均衡，如何改正
1、利用独轮车内部均衡保护板的均衡功能
此时直接利用均衡保护板已经不行，因为充电转绿灯后电流为0，继续充电毫无作用。
需要简单改造一下充电器，在充电线上串联一个电阻，这个电阻的阻值要与内部均衡板的均衡电阻一样，例如对于T260就串联220欧，如果是GW14就串联100欧，功率2W-5W，这样再充电，充电电流就比较小，小于均衡电流，这样其MOS管道通后就可以完全分流，就不会触发过压保护。而这较小的充电电流，就可以电池组中电压低的电池进行充电，只要时间足够长，就可以达到均衡。至于到底充多长时间，取决于失衡程度。假设不均衡程度为50%，即某个电池只有半电，那至少需要再充入1300mAh，80mA的电流就需要16小时。对于IPS T260，均衡电流只有20mA，因此需要采用221的电阻（220欧），充电时间为1300/20=65小时。
使用此法，先把独轮车按照常规的方法充电充满，然后串入电阻进行均衡充。改正不均衡后，去掉电阻，用胶布把电缆包好。

2、最彻底的还是内部手动均衡办法
独轮车充满后，拆开电池仓，逐个测量电池电压，对于电压低的，用单节锂电充电器，引出两根线，把亏电电池吃小灶充满；如果某节电压过高可以单独用电阻放电。

3、制作均衡器，适合小批量快速均衡用
制作一个电路板，内带功率均衡器件，具有充电器插座、两个电池插头。
利用原来的充电器作为电源输入，而输出部分就是与独轮车内部电压检测插座一样的两个插头（9P和11P）。
均衡器内部包含16个串联的4.18V限压稳定器，接到T260的电池检测口的19根线上，实现外部均衡充电。
做16个4.185V的超级稳压管，先把独轮车充满，开盖、拔下各电源线，把均衡板插到电池的检测口上，再把充电器接到均衡板上，充电即可：

超级稳压管的作用，就是在每节电池电压达到4.185V之前，不起任何作用，电池照常充电，但任何一节电池达到4.185V的时候对应稳压管就导通开始分流，旁路了充电电流使得该电池电压不会增大，即电压保持在4.185V，因此也就不过充，但此电流继续给电压低的电池充电。待所有电池的电压都达到4.185V后，保持一段时，各电池就均衡了。