2. 动力电池基础

在电池组中，单体电池之间不可避免地存在制造工艺、材料批次和使用环境上的差异。这些差异主要体现在容量、内阻和自放电率三个核心参数上。当这些不一致性累积时，会显著影响电池组的整体性能、寿命和安全性。主动均衡技术正是为了缓解这些不一致性而设计的。

2.1 容量差异的影响

容量差异是电池组中最常见的不一致性。由于“木桶效应”，串联电池组的可用容量由容量最小的单体决定。在放电过程中，容量最小的电池会最先达到放电截止电压，导致整个电池组停止放电，即使其他电池仍有剩余容量。

2.2 内阻差异的影响

内阻差异会导致电池在充放电过程中的发热量和端电压不一致。内阻较大的电池在通过相同电流时会产生更高的压降和更多的焦耳热，导致其温度升高更快，进一步加速老化。

• 发热不均：内阻大的电池温升更高，局部过热可能引发热失控风险。
• 电压采样偏差：大电流充放电时，内阻大的电池端电压会偏离真实OCV，导致BMS误判SOC。
• 功率分配失衡：在并联组中，内阻小的电池会承担更多电流，加剧其老化速度。

2.3 自放电率差异的影响

自放电率差异是电池组在长期静置后出现电压不一致的主要原因。即使初始SOC相同，经过一段时间的存放，自放电率高的电池SOC会明显低于其他电池，导致电池组出现“静置失衡”。

自放电率差异的典型表现：
- 静置一周后，单体电压差可达 50mV ~ 200mV
- 自放电率高的电池在充电初期会吸收更多能量，导致其他电池充电不足
- 长期累积会加剧容量衰减，形成不可逆的SOC偏移

2.4 综合影响与主动均衡的必要性

上述三种不一致性往往同时存在并相互耦合。例如，内阻大的电池发热更严重，会加速其自放电和容量衰减；容量小的电池在充放电过程中承受更大的应力，进一步增大其内阻。这种恶性循环如果不加干预，将导致电池组性能急剧下降。

主动均衡技术通过实时监测每个单体的电压、温度等参数，利用能量转移或耗散的方式，将高能量单体的能量转移至低能量单体，从而维持电池组内各单体SOC的一致性，有效缓解上述不一致性带来的负面影响。