為什么要電池均衡？

通過電池均衡，電池組中的每個單元都得以被有效監控并保持健康的荷電狀態(State of Charge, SoC)。這樣不僅可以增加電池循環工作次數，還能夠提供額外的保護，防止電池單元由于過度充電/深度放電而產生損壞。

主動均衡和被動均衡

被動均衡通過泄放電阻消耗多余的電荷，使所有電池單元都具有大致相當的SoC，但是它并不能延長系統運行時間，通常把使用電阻耗散能量的均衡都稱為被動均衡。

主動均衡是一種更復雜的平衡技術，由于在充電和放電循環期間，電池單元內的電荷得到重新分配，因此電池組中總的可用電荷也得到增加，從而延長了系統運行時間。與被動均衡相比，主動均衡能夠縮短充電時間，并減少均衡時產生的熱量，通常把通過能力轉移實現的均衡都稱為主動均衡。

主動電池均衡的放電

如下圖所示，是一個典型的處于滿容量狀態的電池組，滿容量指的是充電量達到90%，因為長時間將電池保持在（或接近）100%的容量會使其使用壽命下降的很快。而完全放電指的是放電到30%，這樣可以防止電池進入深度放電狀態。

隨著時間的推移，一些電池的特性會變得比其他電池差，從而導致電池組放電特性如下圖所示。

可以看到，即使有些電池單元仍然殘留了很大的能力，但弱電池單元限制了系統運行時間，5%的電池容量不匹配將導致5%的能量不能發揮作用。對于大容量電池而言，就意味著有大量的能量被浪費掉，這種情況對于遠程系統和不易維護的系統顯得尤為關鍵。有一部分能量未被使用，還會導致電池充電和放電循環次數增加，降低了電池的壽命，并會因為電池頻繁更換而產生更高的成本。

通過主動均衡，電荷從強電池單元重新分配到弱電池單元，可以將電池組中的能量完全耗盡。

主動電池均衡的充電

如果對電池組充電時不進行均衡，弱電池單元會比強電池單元先達到滿容量，弱電池單元再一次成為限制因素；此時，它們限制了系統中可容納的總能量。

主動均衡通過在充電期間對電荷進行再分配，能夠使電池組達到滿容量狀態，對于均衡時間占比以及均衡電流對時間的影響這里先不進行深入討論。

主動均衡和被動均衡的優缺點

主動電池均衡和被動電池均衡通過監控和匹配每個電池單元的荷電狀態，都能有效的促進電池系統健康，與被動電池均衡只在充電期間消耗多余電荷不同，主動電池平衡能夠在充電和放電期間對電荷進行重新分配。因此，主動電池均衡能夠延長系統運行時間，還能夠提高充電效率，主動電池均衡需要的解決方案往往更復雜，尺寸也更大，而被動電池均衡則更具成本效益。

審核編輯：湯梓紅