均衡电池单个充电/放电特性的技术对于延动汽车和许多便携式电子产品的使用寿命至关重要。事实上，本系列第一部分讨论的无源电池平衡技术已经成为当今混合动力电动和插电式混合动力车（PHEV）使用的大多数5千瓦时-20千瓦时电池中保护和管理系统的一部分。这些“智能”无源平衡系统使用阻抗跟踪，库仑计数和其他充电状态监测技术（图1）。
图1 ：电池管理在现代EV推进系统中发挥着关键作用。 （由Maxim Integrated Circuits提供）。
由于即使是这些先进的无源平衡系统也可以通过反复排出较弱电池中的能量来使容量更高的电池完全充电，但它们只能解锁电池的一部分“滞留“能力。因此，如果25-100千瓦时的电池被动平衡，那么下一代纯电动汽车是否能够容忍损失范围和丢失充电/放电循环存在激烈的争论。
至少在理论上更好的选择是有源电池平衡系统，它从较强的电池重新分配电荷，以支撑电池组内较弱的电池。但是，虽然电子制造商正在推广其早期有源电池平衡技术的优点，但许多电池和电动汽车制造商都担心有源系统的额外成本和复杂性是否值得他们提供的扩展范围和使用寿命。
在本文中，我们将详细介绍有源电池平衡技术，以及它们可能在下一代电动汽车和其他大容量存储应用中发挥作用。
为什么有源电池平衡？
如第一部分所述，无源（“顶部”）平衡可防止容量较低的电池限制较大的电池可接受的电荷。这是通过使用泄放器卸载过充电电池来完成的（图2），因此它们的输出电压低于充电器的电压调节点，因此堆栈的其余部分可以继续充电。为了防止损坏，必须经常对单个电池条件进行采样，笔记本电池通常以每秒4-10个样本（sps）和20-100 sps的EV/HEV电池进行监控。
图2：可以使用通用组件（图2a）或（2b）来实现被动单元平衡。 （由和ADI公司提供）。
虽然无源顶部平衡消除了灾难性电池故障的风险，并在运行时间和使用寿命方面有所改善，但它有效地将电池组的总电流容量降低到最弱的细胞。由于被动平衡通常仅在电池充电时才进行，因此无法修复运行期间产生的不平衡（由于内部阻抗和自放电），这进一步降低了容量。
