有源电池平衡技术帮助增加大型锂离子电池组供电能力

PowerPump技术可以更好地校正电池失衡，这是由于可以通过改变组件值来控制更高的平衡电流。

笔记本电脑中，有效的平衡电流通常为25到50mA，其为内部旁路平衡的12到20倍。利用这个优势，有源电池平衡可以在一个周期(95%时间)内对电量失衡进行校正。

在更大的电容式电池中，PowerPump技术的结果差异甚至更大。需要考虑到使用电压无源平衡时一个电池组能够获得平衡的时间长短。唯一的电池能量电平即为一个充电周期放出部分中出现的正平衡。因此，大容量电池组整个寿命中，只有百分之几的时间允许平衡。所以，许多电池组设计人员都选择1安培电流平衡，甚至是10安培以上的电流。这就产生许多散热问题，以及大型FET的成本问题。倘若利用PowerPump可获得真正的不间断平衡可能性，那么就可以最小化这些设计障碍。

外部组件的选择决定你平衡电流的多少。峰值电感电流由电池电压、电感和接通时间决定。整个周期来自电源电池的平均电流等于0.5x(峰值电流)×占空比。在正常抽取模式下，占空比为33%。例如：使用一个15uH的建议电感，并假设峰值电流约为460mA，则我们得到来自电源电池的平均电流为75mA。这个75mA的电流可长时间出现。这便让整个系统维持在平衡状态下，因此在充电完成和放电结束时我们交换了最多的能量。

问题不断出现，"那么我需要多少平衡电流呢？"没有人喜欢听这个问题的答案，"这取决于几方面！"首先，要知道一定时间下你期望的失衡漏电量。如果你的系统1小时20Ahr电池组放电后出现5%的失衡，则你就需要转移大量的能量。PowerPump FET和电感需要相应地安排大小尺寸。另外，也可以使用最新固件的SuperPump选项。它让你能够拥有更大的占空比，以便在正常模式期间当某些测量暂停时移动能量。如前所述，在确定可以获得多少平衡时，电池质量和散热控制是重要的前提因素。

有源电池平衡的一个安全方面好处是，我们可以跟踪一节电池使用的时间。我们可以跟踪每节电池的净抽取值，该净值定义为抽入电池的正数值，以及从电池抽取的负数值。如果一节电池的净值过高，那么就会导致从其他电池接收太多的能量，则表明这是一块坏电池。这是 SOH计算的一个组成部分，同其他参数类似，例如：电池阻抗和完全充电电量等。

本文小结

侧重于安全性和使用寿命的一些新兴电池技术，通常都拥有先进的电池平衡和有效的散热管理。由于新的电池平衡技术可跟踪单个电池需要的平衡，因此电池组的使用寿命和总体安全性都已提高。在每个周期都对电池进行平衡，可避免电池的不当使用，而它通常是导致更多失衡和早期电池老化的原因。电池化学成份、结构和应用越来越多样化，要求电池组设计人员也要技术升级。

作者：Matthew Borne，市场营销经理

Simon Wen，便携式电源电池管理产品部应用工程师

TI公司