高效均衡释放电池组潜力主动均衡锂电芯片汇总全解
来源：国际TVT直播 发布时间：2024-12-23 13:15:42在锂电池应用中，需要将单体锂电池进行串联，组成不同电压和不同容量的电池组做使用。电池串联在一起后，由于每节电池的自身差异，在电池使用的过程中，每节电池的电压和容量是有差异的（这种差异随环境和时间慢慢的变大）。在电池组充放电过程中，由于木桶效应，最低容量的单节电池会限制电池组的整体放电和充电，导致整体容量的缩减。
为了解决以上问题，一般在保护板或电池管理系统模块设计中会增加均衡功能。电阻均衡功能的加入，能够在充电时，自动为高压满电的电池放电，保持串联中电压低的电池充电，从而使电池组达到平衡。电池组中，串联的所有电池都能充满电，也能充分完全放电，实现电池组的满充满放，最大化电池组容量。
目前主流的电池均衡设计方向有两种，也就是被动均衡和主动均衡。主动均衡通过在电池组内部传输能量，将电压较高的电池能量转移到电压较低的电池，以此来实现均衡，而被动均衡则是通过耗散电阻将电压较高的电池的多余能量消耗掉。
目前市面上的大多数均衡芯片都是被动均衡芯片，主动均衡芯片的优点是能更高效地利用电池组的能量，减少能量浪费，并延长电池使用寿命，非常适合于大容量和高精度要求的场景。充电头网也查询各方资料，汇总出多款主动均衡锂电芯片成下表所示。
钰泰半导体推出了ETA300x系列主动均衡系列芯片，当相邻两节或多节电池的压差达到一定值时，芯片就会通过电感转移多余能量，将电压较高电池的能量储存在电感中，并为电压较低的电池充电。
由于采用主动式的电感储能均衡，实现了高效的大电流主动均衡，并可以兼容快速充放电。ETA300x系列芯片的专利技术能在电池充电、放电和静置阶段实现高效均衡，大大降低均衡电路带来的能量损耗。
钰泰ETA300x系列芯片采用钰泰自主的专利技术，不同于传统被动均衡技术，ETA300x系列芯片采用电感储能，从电压高的电池放电，为电压低的电池充电。
由于采用电感主动均衡方式，均衡功率更大，发热也更低，均衡时间快速缩短，均衡电流的大小不再受到散热的限制。
ETA3000芯片在待机模式下仅消耗2μA的待机电流，芯片具有低至50mV的均衡电压精度，可以自动检验测试需要均衡的电池，当相邻两节电池的压差达到一定值的时候，自动进行均衡，适用于2-6节串联的电池组使用。其均衡电流支持电阻设置，最大均衡电流可达2A。
ETA3000芯片支持均衡状态指示，开关频率为1MHz，支持使用小体积电感，芯片支持电池过电压保护，欠压保护和过热保护，适用于2~6串电池系统，如：移动电源，电子烟，无人机电池等便携设备和电池备份系统。ETA3000采用SOT23-6和DFN2*2-8等小封装形式，其中DFN2*2-8封装支持使能控制和均衡状态指示。
ETA3005系列芯片是ETA新一代的大电流主动均衡控制芯片，在待机模式下仍然维持着超低的待机电流（2μA）；芯片具有更低的均衡电压精度（10mV）；可以自动检验测试需要均衡的电池，当相邻两节电池的压差达到一定值的时候（低至30~50mV），自动进行均衡；其均衡电流支持电阻设置，由于其MOS外置，最大均衡电流可达10A；另外，为了方便MCU的控制，增加了使能级联控制控制，使得均衡工作灵活性更好、安全。
ETA3005系列芯片还集成了电池过压保护，欠压保护和过热保护等保护功能，非常适合于2-16节及以上的串联电池组使用，如：户外电源、家庭储能、电动车、电动工具等大功率多串电池储能系统。
IP2305 是一款两节串联电池均衡充电芯片，工作电压为4.5V至6V，内置 1000mA 线性充电和串并切换电路，支持锂电池和磷酸铁锂电池，能轻松实现给2串电池均衡充电。
IP2305可定制充电电流，最大为1A，具有完整的涓流充电(TC)、恒流（CC）和恒压（CV）充电三种充电过程；涓流充电(TC)阶段可预充电恢复完全放电的电池；恒流（CC）模式下安全地提供降压快充；最后阶段恒压（CV）充电模式确保安全地达到电池满容量。
IP2305 集成串并切换 MOS，单路切换 MOS的导通内阻 150 mΩ，可以把 2 串电池切换成单节电池充电；切换 MOS 的控制时序由硬件实现，切换可靠性高；
IP2305 支持两串电池压差检测，如果 2 节电压大于 30mV，就会先对电压低的电池充电，保证 2 节电池充电的均衡；
IP2305 支持一路 LED 充电状态指示引脚和两路电池状态指示引脚。当切换为对应的电池时，B1_SAT 和 B0_SAT 会对应输出高电平，用于指示当前连接电池；
IP2305 具有输入欠压保护功能，可以智能调节充电电流，自适应适配器负载能力，防止将适配器拉挂。IP2305 采用 ESOP8 封装。
总体来说，该芯片具备充电均衡功能，解决了电池配对烦恼，无需担心电池充不满，影响续航能力或因电压过充异常导致鼓包等问题，延长电池使用寿命。电池充电切换时序采用硬件实现，可靠性高。同时外围简单，性价比高。
随着USB PD3.1标准的普及，慢慢的变多的移动电源等电子设备采用多串锂电池架构，来实现高效的大功率输出，主动均衡芯片的高均衡电流，低待机功耗优势很适合内置多串电池组的设备使用，例如移动电源、户外电源、电动车、电动工具等产品。
通过使用主动均衡芯片，能够消除传统被动均衡的电阻发热和电量消耗，通过高效的主动均衡将电量由电压高的电池搬运到电量低的电池中，高效快捷的实现电池均衡，将电池组潜力充分的发挥。在大功率充放电时代，延长多串电池组的常规使用的寿命，给消费者更好的体验！