声明：本文引用的实验测试数据已经获得Certmap Systems公司的许可，这些数据是首次在国内披露，包括：电池系统循环寿命测试和车辆实际工况测试。

这些测试项目验证了大电流主动均衡技术在控制电池一致性的作用；在乘用车（包括：运动型和家用型）及专用车（物流车）等模式下，均衡电流与标称（总）电流的比例关系；在实际道路测试时，每百公里能耗等。

本文引用的测试数据是对主动均衡技术的客观描述，并非否定其它现有的电池类型方案以及其它类型的电池成组方案。

1. 电池系统在试验室的测试数据

“电池系统能耗测试”项目是Certmap Systems与中科院深圳市先进技术研究院电动汽车动力实验室共同完成的，测试方法参照《GB-T18386-2005能量消耗率和续驶里程试验方法》（见附件）及《附录A实验性行驶工况》,测试条件：模拟“市区+市郊”工况，充电截止电压4.2V，放电截止电压3.0V。

图1 电池系统电能输入效率测试

图1中，关闭主动均衡控制的160次循环测试中，前20次的输入效率保持在95%以上，一个非常平稳的输入效率，这就是“首20次循环现象”；在20次以后的测试中，电池系统的输入效率随充放电次数下降（充电和放电条件不变），在第40次时，约为90%，在第70次时，约为80%，在100次时，已经降到70%，而在第160次时，约为55%。

开启主动均衡控制后（均衡电流为25%，电池系统相同），从第160到180次（合计20次循环），输入效率恢复到85%-95%之间。

以上测试说明：

a 无主动均衡管理的电池系统，其输入效率随着充放电次数衰减；有主动均衡控制的电池系统，其输入效率可以保持在一个非常稳定的高效的区间。

b 有主动均衡管理的电池系统，电池一致性劣化被可靠地控制，所以，电池系统的输入效率非常高，这意味着，充入的电能也更多，毫无疑问，实际续航里程也最远。

c 均衡电流足够大时，一致性劣化可以被控制。

2. 不同车型在实际道路的测试数据

图2 普通乘用车

乘用车测试参考数据：

均衡电流：标称电流的25%

整备质量：1450KG

测试条件：乘员两人及关闭空调

充电方式：车载3.3KW充电机

标称容量：30KWH（标称电压296V，标称电流104A）

充电效率：约82%-87%（充电截止电压4.2V，放电截止电压3.3V）

城市道路实际测试：

图3 小型面包车

平均能耗为13-14KWH/每百公里（约7.14-7.69KM/KWH）

实际续航里程170-180KM。

物流车测试参考数据：

均衡电流：标称电流的25%

整备质量：1340KG

测试条件：乘员两人及关闭空调：

充电方式：车载3.3KW充电机

标称容量：38KWH（标称电压326V，标称电流116A）

充电效率：约85%-95%（充电截止电压4.2V，放电截止电压3.3V）。

在车厂环道的实际测试：

平均能耗为14-15KWH/每百公里（约6.66-7.14KM/KWH）

实际续航里程220-240KM.

3. 现有技术无法解决续航里程衰减的问题

在电池成组技术中，电池一致性的问题一直无法解决，传统方法有：采用被动均衡、选择高度一致性电池、浅充及浅放等，这些都无法解决电池系统在充放电过程中一致性劣化的问题。

见图1，在电池系统输入效率循环测试中（采用“市区+郊区”循环），输入效率持续衰减的趋势是非常明显的，原因是电池一致性劣化持续变大，表现为输入效率持续降低，这个循环测试结论验证了人们对电动汽车实际续航里程的普遍认知，即续航衰减是必然。

由此不难理解，国外车厂为什么要选择一致性最好而且能量密度高的三元电池，因为这是现有技术条件下唯一可行的方法。

4. 大电流主动均衡技术给电动汽车领域带来的冲击

事实上，当今的电池材料快速发展，电池单体的能量密度和安全性不断提高，电动汽车配制的电池系统容量也在不断提高，这些改变给提升续航里程带来了无限的想象，当续航里程达到300KM以上，及电池价格降到的电动汽车将可以和传统汽车竞争。的技术快速一个理想化的解决方案，各国研究人员主动均衡技术一直

5. 结语

主动均衡技术的原理非常清楚，技术的难点是如何实现电能在电池之间进行转移，特别在超过100级串联的电池包里进行电能转移是难以想象的，现有的载能器件（比如：电容、电感、DC/DC方案）因为体积、连接、控制等因素，无法实现主动均衡技术的产品化。

就理想的主动均衡技术而言，实现能量转移的控制方法是主动均衡技术的关键，或者说，主动均衡技术是控制系统领域的问题。

1. 永远无法绕开的“里程焦虑”

到目前为止，国产电动汽车的实际续航里程难以达到250KM以上（一次充满电），同时，实际续航里程又具有持续衰减的特点，这就是“里程焦虑”现象。而续航衰减是一个非常困扰车厂和用户的问题。

对于电动汽车用户来说，实际续航里程真实可信以及续航里程保持稳定是最重要的两个指标，显然，电动汽车还不能达到这些基本要求。

电动汽车厂商标称续航里程和用户实际续航里程是有着非常大的差距，而且实际续航里程又具有持续衰减的明显特点，显然，这样的用户体验是非常糟糕的。

这是一个常见的现象，车厂只公布标称续航里程，而用户只能体验到实际续航里程，用户并不相信车厂的数据。隐瞒或者刻意虚标续航里程数据将面临着极大的法律风险，国外大众和三菱的“排放门”事件就是前车之鉴。那么，国内情况如何？看看国内车主论坛或维权圈，关于续航里程虚标和衰减永远是被诟病的话题。

2. 补贴政策没有驱动核心技术进步

解决续航里程衰减的方法之一，电池厂商需要提高电池的性能，特别在电池单体的能量密度和循环次数方面。令人鼓舞的是，三元类电池的性能已经得到了极大的提升，这给解决续航里程衰减的问题带来希望。

现实中，电池单体的性能不等于电池系统的性能，所以，电池单体性能的提升并没有带来电池系统性能的提升。

由于传统的主动均衡技术在均衡电流和控制方法上没有取得任何技术突破，实际续航里程没有得到明显提升，续航里程衰减还是最大的问题。

续航里程衰减是因为电池系统输入效率持续降低，而输入效率降低是因为电池成组后，电池的一致性持续劣化，也就是“木桶的短板效应被不断放大”，这才是衰减的原因。

我们认为，基于大电流主动均衡技术解决方案可以为全球电动汽车厂商提供一个全新的电池成组方法，这将从根本上解决电动汽车实际续航里程持续衰减的问题。

控制电池一致性失控的条件

A 均衡电流足够大

均衡电流可以达到动力回路额定电流的20%以上（比如：乘用车的电池系统容量为40度电时，标称的电流为120A时，均衡电流可以被设计到24A以上），在电池单体的循环次数內，电池系统的衰减被控制，表现为电池系统的输入和输出的效率保持在一个沿着窄幅波动的水平曲线，电池系统的输入电能和输出电能是一个明确的度数范围内，所以，续航里程可以被预测。

B 在充电和放电过程中进行均衡管理

越早介入均衡管理，越能控制电池系统的一致性；特别是在放电过程中，由于输出电流剧烈变化（这是导致一致性劣化的最主要的因素），放电过程的均衡管理是控制一致性失控的最主要的阶段。

C 电池模组标准化结构

标准化的电池模组结构具有可扩充的特点，使电池系统的设计具有更大的弹性，可以大规模生产，标准化还可以降低生产成本；采用标准电芯（比如18650）的设计方案，可以更方便挑选电芯品牌和型号，这都大大提高了电池系统的通用性，也降低了电池系统的生产成本。