用于串聯連接電池的有源平衡解決方案

圖 5：雙向反激式電源級的工作

SYNCHRONOUS FLYBACK CONNECTIONS：同步反激式連接

1 TRNASFORMER PER CELL：每節電池一個變壓器

SINGLE-CELL DISCHARGE CYCLE FOR CELL 1：第 1 號電池的單節電池放電周期

SINGLE-CELL CHARGE CYCLE FOR CELL 1：第 1 號電池的單節電池充電周期

平衡器效率事關緊要!

電池組面對的大敵之一是熱量。高環境溫度會快速縮短電池壽命并降低其性能。不幸的是，在大電流電池系統中，平衡電流也必須很高，以延長運行時間或實現電池組的快速充電。如果平衡器的效率不高，就會在電池系統內部導致不想要的熱量，而且這個問題必須通過減少能在給定時間運行的平衡器之數量來解決，或通過采用昂貴的降低熱量方法來應對。如圖 6 所示，LTC3300 在充電和放電方向實現了 >90% 的效率，與具備相同平衡器功耗、效率為 80% 的解決方案相比，這允許平衡電流提高一倍多。此外，更高的平衡器效率允許更有效地重新分配電荷，這反過來又可產生更有效的容量恢復和更快速的充電。

圖 6：LTC3300 的電源級性能

EFFICIENCY：效率

CHARGE：充電

DISCHARGE：放電

NUMBER OF CELLS (SECONDARY SIDE)：電池數量 (副端)

BALANCING CURRENT：平衡電流

BAL PDISS：平衡器功耗

BALANCER EFFICIENCY：平衡器效率

局部電池負責完成大部分的平衡工作

整個電池組內的電荷轉移是通過使副端接線交錯 (如圖 7 所示) 來實現的。以這種方式進行交錯將允許電荷在任何一組電池 (6 節) 與一組相鄰電池之間來回轉移。請注意，相鄰的電池在電池組中既可以位于上方也可以位于下方。當優化某種平衡算法時這種靈活性是有幫助的。關于任何交錯式系統存在著一種常見的誤解：將電荷從一個非常高電池組的頂端重新分配至底端其效率一定是極低的，這是因為將電荷從電池組頂端移至底端需要進行大量的轉換。然而，如圖 7 中給出的實例所示，大多數平衡只是通過在與那些需要電荷平衡的電池最靠近的電池之間的電荷重新分配來完成的。含有 10 個或更多電池的副端電池組使得一個電荷不足的電池 (若不補充電荷則其將限制整個電池組工作時間) 簡單地通過運行一個平衡器就能恢復其“丟失”容量的 90% 以上。因此，利用 LTC3300的交錯式拓撲將無需把電荷從電池組的頂端一路轉移至底端，大多數的平衡工作都是由相鄰的局部電池完成的。

圖 7：交錯式連接和電荷轉移性能