節能(neng)環保一直(zhi)是人們(men)熱(re)議話(hua)題，電(dian)(dian)(dian)動(dong)和(he)混(hun)合動(dong)力(li)汽車則提供(gong)了一種節省能(neng)源和(he)減少二氧化(hua)碳排放的極好(hao)方(fang)式。然而，電(dian)(dian)(dian)動(dong)和(he)混(hun)合動(dong)力(li)汽車重要弱(ruo)點就在于其電(dian)(dian)(dian)池容量(liang)，以及由此帶來的行(xing)駛距離的限(xian)制(zhi)。由于能(neng)夠安裝進汽車的最大電(dian)(dian)(dian)池尺寸常常受到體積和(he)重量(liang)限(xian)制(zhi)，因而優化(hua)利用現(xian)有電(dian)(dian)(dian)池容量(liang)變(bian)得越來越重要。

　　要提供用于電動汽車的現代高性能電池所需的幾百伏電壓，通常需要將幾個單獨的電池單元以串聯方式相連接。電池組中的每個電池單元，電池單元容量、自放電率、溫度特性和電池阻抗等都各有不同，而且差異會隨著電池的老化而增大。當電池單元正在充電時，這種差異便會導致一種情形，即某些電池單元還沒有充滿足夠的電能，但另一些電池單元早已充滿電荷了。除非采取額外措施，否則充電器充電(dian)過(guo)程必(bi)須終(zhong)止(zhi)，因為如(ru)果某(mou)個電(dian)池單元過(guo)分充電(dian)，就會發生損壞、甚至(zhi)有可能完全毀壞。

　　類似的(de)情形也會(hui)在(zai)放電(dian)(dian)時發(fa)生(sheng)。與前相(xiang)反，情況(kuang)是某個電(dian)(dian)池(chi)(chi)單元(yuan)(yuan)早已完全放電(dian)(dian)，而(er)其它的(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)單元(yuan)(yuan)仍然具(ju)有(you)足夠的(de)能量(liang)可繼(ji)續(xu)為(wei)(wei)汽車(che)提供動力（理論上的(de)）。然而(er)，這時汽車(che)不可能繼(ji)續(xu)行走，因為(wei)(wei)這會(hui)使較(jiao)弱的(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)單元(yuan)(yuan)過度放電(dian)(dian)，結(jie)果會(hui)導致電(dian)(dian)池(chi)(chi)單元(yuan)(yuan)的(de)損毀。為(wei)(wei)了避免上述(shu)兩種這些情況(kuang)的(de)發(fa)生(sheng)，單個電(dian)(dian)池(chi)(chi)單元(yuan)(yuan)之間的(de)主動平衡是必須的(de)。

　　被動平衡方(fang)法將可用能量轉(zhuan)化為熱損耗(hao)

　　目前廣泛使(shi)用的方法是(shi)被動(dong)平衡技術，就是(shi)使(shi)用電(dian)(dian)(dian)阻將早已充滿(man)電(dian)(dian)(dian)的電(dian)(dian)(dian)池單元(yuan)再次(ci)放(fang)電(dian)(dian)(dian)，以便(bian)其它(ta)電(dian)(dian)(dian)池單元(yuan)能夠繼續充電(dian)(dian)(dian)。這個方法的缺點(dian)是(shi)顯而易見的：

　　* 出(chu)于平衡(heng)的目的，電(dian)池只能被(bei)放電(dian)

　　* 旁路電(dian)阻的(de)放電(dian)電(dian)流引起功率損耗

　　* 寶貴的能(neng)量(liang)轉化為熱量(liang)，不能(neng)為汽車提供動(dong)力

　　* 減少汽車的行駛(shi)距離

　　被動(dong)平衡方(fang)(fang)法僅能將儲存(cun)在電(dian)(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)中的(de)能量轉化為熱損耗，而主動(dong)平衡則能夠(gou)將一個(ge)電(dian)(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)中的(de)電(dian)(dian)荷(he)傳送至(zhi)另(ling)一電(dian)(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)。實(shi)現電(dian)(dian)荷(he)傳送有幾(ji)種方(fang)(fang)法，如使(shi)用開關電(dian)(dian)容(rong)(rong)或電(dian)(dian)感。當使(shi)用電(dian)(dian)容(rong)(rong)式方(fang)(fang)法時，電(dian)(dian)容(rong)(rong)會與有較高電(dian)(dian)壓(ya)的(de)電(dian)(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)并聯。一旦(dan)此電(dian)(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)完成充電(dian)(dian)，它即(ji)與有較低電(dian)(dian)壓(ya)的(de)電(dian)(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)并聯，能夠(gou)繼續為其(qi)充電(dian)(dian)。此過程會不斷重(zhong)復，直(zhi)至(zhi)所有電(dian)(dian)池(chi)單(dan)元(yuan)都達到(dao)相同的(de)電(dian)(dian)壓(ya)為止。

　　使用電容(rong)器的(de)方(fang)法(fa)具(ju)有很(hen)高(gao)的(de)成本(ben)效益，但有個缺點就是平(ping)均的(de)平(ping)衡電流被限制(zhi)在(zai)50mA以下(xia)。使用電感方(fang)法(fa)則不存在(zai)此(ci)限制(zhi)，并且在(zai)此(ci)情況下(xia)，很(hen)容(rong)易便(bian)達到1A或(huo)以上的(de)平(ping)衡電流。

　　用主動(dong)平(ping)衡法實現快速和幾乎無損耗的電荷傳送(song)

　　主(zhu)動平衡是通過并聯電(dian)感(gan)和需獲取電(dian)荷的電(dian)池來(lai)實(shi)現(xian)的。此結果導致線圈中的電(dian)流持(chi)續增加(jia)。

　　一(yi)旦線圈已經從通過(guo)晶(jing)體管放電(dian)(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)單(dan)元中去耦(ou)，電(dian)(dian)(dian)感中儲存的(de)能(neng)量可通過(guo)一(yi)個(ge)二極管對鄰(lin)近(jin)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)充電(dian)(dian)(dian)。因而電(dian)(dian)(dian)荷可以在兩(liang)個(ge)單(dan)獨的(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)單(dan)元之間來(lai)回地移動，實(shi)現(xian)極高效率并且(qie)幾乎無(wu)損耗(hao)。此方法具有某些(xie)決(jue)定(ding)性的(de)優(you)點：

　　* 平衡電流(liu)可能達到1A或以上(shang)

　　* 平衡在本質上是(shi)無損耗的

　　* 平衡極其(qi)快速

　　* 增加(jia)了效(xiao)率和(he)電(dian)池容量

　　* 增加了汽車的(de)行駛距離(li)

　　相比所提(ti)到的(de)(de)(de)(de)其它方(fang)(fang)法，使(shi)用(yong)(yong)電感(gan)實施主動平衡并不算是(shi)低成(cheng)本(ben)(ben)的(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法，因(yin)為當中(zhong)使(shi)用(yong)(yong)了成(cheng)本(ben)(ben)相對較高的(de)(de)(de)(de)電感(gan)元(yuan)件。然(ran)而(er)，這并不完全是(shi)個問題。現代高性能電池目前的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本(ben)(ben)接(jie)近10,000美元(yuan)。而(er)使(shi)用(yong)(yong)電感(gan)平衡方(fang)(fang)法，即(ji)使(shi)只獲得了額外的(de)(de)(de)(de)10%容量，也代表了1,000美元(yuan)的(de)(de)(de)(de)價(jia)值--此金額可(ke)以用(yong)(yong)于(yu)購(gou)買大數量的(de)(de)(de)(de)電感(gan)器件。

　　鋰離子電池基于(yu)安全的(de)原因(yin)，必須監控(kong)單個(ge)電池(chi)(chi)單元(yuan)，因(yin)為過(guo)(guo)載(zai)會(hui)發(fa)生燃(ran)燒，在(zai)(zai)極端(duan)情況下甚至會(hui)發(fa)生爆炸。與(yu)過(guo)(guo)壓(ya)、欠壓(ya)和溫度(du)監控(kong)一(yi)樣，精確的(de)充(chong)(chong)電條件(jian)測(ce)定等附(fu)加功(gong)能也是需要(yao)的(de)。在(zai)(zai)半導體市場上已提(ti)供能實現所有這些(xie)功(gong)能與(yu)不同的(de)平(ping)(ping)衡(heng)方(fang)法的(de)元(yuan)件(jian)。使用先進的(de)主動電池(chi)(chi)單元(yuan)平(ping)(ping)衡(heng)解決方(fang)案（如(ru)愛特梅爾 ATA6870電池(chi)(chi)管理電路）每一(yi)個(ge)電池(chi)(chi)單元(yuan)都(dou)有單獨的(de)電子監控(kong)，以便提(ti)供如(ru)充(chong)(chong)電狀態測(ce)定、主動/被動平(ping)(ping)衡(heng)或過(guo)(guo)壓(ya)、欠壓(ya)和溫度(du)監控(kong)等功(gong)能