一、电池组一致性差的主要原因
是由于电池内阻和自放电率差异造成的。内阻和自放电率的差异从电池出厂后就一直存在，只是差异非常小，外在表现不明显，几乎可以忽略。电池组使用期间，充放电电压和充放电电流的剧烈波动和每块电池环境温度的差异，都会使得内阻和自放电率差异逐渐加大并且呈加速趋势，最终主要以电压差异和容量差异体现出来。
二、均衡原理
（一）功能性原理：通过对相邻电池电压一致性自动化控制，实现电池的SOC均衡、电压均衡和电量均衡，通过对电池电量进行高效合理化重新分配，实现电池电量的最优化使用，既避免电池容量的浪费，又防止“落后”电池的过充电和过放电。均衡并不能完全解决电池的衰减问题，单体之间依然有差异，特别是容量和电压，均衡器所做的就是通过合理控制每一块电池的充放电电流，实现差异电池的充放电深度的一致，降低衰减速度，使所有电池达到共同的寿命终点。
（二）技术原理：采用实时转移式实时电池均衡技术在相邻高低电压电池之间进行电能转移。
电池组静止期间，将电压高的电池部分电量转移输送至电压低的电池上，高电压电池通过释放电量降低电压，电压低的电池通过吸收电量提高电压，最终实现电压相同（或相近）；
电池组充电期间，高电压电池（落后电池）分流出的电流通过均衡器输送到低电压电池，提高低电压电池的充电电流，实现均衡充电，按需充电。
电池组放电期间，高电压电池分流出的电流通过均衡器输送到低电压电池（落后电池）两端，为落后电池提供一个补充电流，减小落后电池的放电电流，增加落后电池的有效放电时间，实现均衡放电，按需放电。
因此，电池组无论是静态、充电状态还是放电状态都能实时进行均衡，所有电池的电压差始终处于最小状态，实现电池组的均衡。
这种均衡无法改变电池的容量，是通过高效、合理调配每一块电池的有效容量实现电池容量的最佳化利用。
三、技术性能
作为实时电池均衡器，均衡电流的大小与均衡效率是两个非常重要的指标，事关均衡速度和均衡设备发热量大小。
（一）均衡电流的重要性。
对于新装配的电池组，电池之间的差异比较小，很小的均衡电流例如几十至几百毫安基本就可以满足需要，但是随着电池充放电循环次数的增加和“落后”电池容量衰减的加剧，小均衡电流将无法满足，这时就需要电池均衡器具有均衡电流自我调节能力，视电池衰减程度和电池间差异大小而不同，特别是充放电末期，电压差异比较大，并且呈加速趋势，只有均衡电流足够大时才能满足均衡需要，才能防止严重衰减电池的过充电和过放电。
（二）均衡效率的重要性
均衡效率体现在均衡器的输出功率与输入功率的比值，这个理想比值是一个趋向于1但小于1的数值，它的高低不仅影响均衡速度，而且影响均衡器的发热，因为效率越低，发热量越大，不仅影响设备自身的运行安全，还会使电池的环境温度提高，加速电池衰减。
鉴于目前电动汽车通常采用高串数，低容量的做法，例如100串，单体50AH，单体3.2V共计16KWH的磷酸铁锂电池组，如果有一块电池发生严重衰减，容量只有原设计值的60%，即30AH，则电池系统浪费容量高达20Ah*3.2V*100=6.4KWH无法得到有效利用，汽车实际行驶里程将低于设计值的60%。在BMS电池管理系统作用下，为防止衰减电池过充电和过放电，实际可充入电量和可释放电量最大只有9.6KWH，这就是电动汽车发生里程衰减后实际充电量越来越少的原因。剩余的6.4KWH如果能够得到有效利用，即使只有80%容量可以利用，也将是非常可观的，特别是对于行驶里程衰减严重的电动汽车意义重大。这就要求均衡的均衡效率必须非常高，从均衡效率上看，只有高效率的转移式电池均衡技术才能胜任。鉴于电池组中不一致电池分布的不规则性和分散分布的特性，特别有利于这种高效率转移式电池均衡技术性能的发挥。如果这种转移式电池均衡技术具有实时均衡的特点，那么有效均衡时间的加长将更加有利于电池组的长寿命运行。
电池容量的衰减是一个不断积累的过程，引发电池的衰减的众多因素中剧烈的充放电电流、充放电电压和电池温度是最重要的因素，其中不合理的充放电电压会导致“落后”电池发生过充电和过放电，是电池衰减的最大杀手。过充电和过放电是一对孪生姐妹，发生过过放电的电池在充电时通常会再次发生过充电，大容量电池组中“落后”电池过充电期间如果长时间处于大电流充电状态极易导致“热失控”故障，并引发事故。
在坚持低硬件成本理念下，电能转移式电池均衡器（专利号201220153997.0）经过发明人的不断优化改进，均衡电流、转换效率、控制压差等技术性能得到质的提升，实验样机已经进入第四代，以无散热片设计的标准同步整流版中功率两串锂电池均衡器基本单元为例，目前单机主要实验室指标为（级联指标及更大均衡电流均衡器数据本文略）：
1、均衡电流/电压差：约0.1A/mv；
2、连续均衡电流：0～5A自适应，短时间内支持8-10A；
3、均衡效率：0～5A：>91%；
4、输出（Iout）/输入（Iin）电流比：
| Iout（输出电流） | 1A* | 2A | 3A | 4A |
| Iin（输入电流） | 1.08A* | 2.18A | 3.38A | 4.80A |
| Iout/Iin（%） | 92.6 | 91.7 | 88.8 | 83.3 |
| 均衡电流（A） | 2.08A | 4.18A | 6.38A | 8.80A |
（*注：国内某研究机构公开论文描述，在采用某型号国外设计专用同步整流芯片的情况下，输出/输入电流能做到1A:1.4A（71.4%），其电流转换效率远低于本设计，并且最大支持1A定电流输出（电流再增加时发热量较大））
本文所涉及的电池均衡器样机，采用的是一种自行开发设计的免同步整流芯片的特殊同步整流技术，不仅减少了同步整流芯片及相关部件成本，转换效率还相应提高，而且有效均衡电流大幅度提高，一举多得，这种电池均衡器支持无限数量级联，适用于任何串数的大容量储能、动力锂电池组。强大的均衡电流和高效的电流转移效率能有效地控制和减少落后电池进入过充电和过放电极端，主动保护电池组运行安全，基本可以满足单体容量几十AH～几百AH的锂电池组。
