电池堆栈监控器大幅提高混合动力汽车和电动汽车的锂离子电池性能

摘要r r t锂离子(Li-Ion)电池是电动汽车和混合动力汽车的常用储能方法。这些电池可提供的能量密度在所有现有电池技术中是非常高的，但是如果要最大限度地提升性能，必须使用电池监控系统(BMS)。先进的BMS不仅使您能够从电池组中提取大量的电荷，而且还可以以更安全的方式管理充电和放电循环，从而延长使用寿命。ADI公司提供种类齐全的BMS器件组合，专注于精度和稳健的运行。r r t r r t精确测量电池的充电状态(SOC)可以延长电池运行时间或减轻重量。精密稳定的器件在PCB装配后无需工厂校准。长期稳定性提高了安全性并可避免保修问题。自我诊断功能有助于达到合适的汽车安全完整性等级(ASIL)。电池组是充满电磁干扰(EMI)挑战的环境，因此在设计数据通信链路时要进行特别处理，以确保测量芯片与系统控制器之间稳健可靠的通信。电缆和连接器是造成电池系统故障的主要原因，因此无线解决方案。无线通信设计提高了可靠性并减轻了系统总重量，进而增加了每次充电的行驶里程。r r t r r t简介r r t储能单元必须能够提供大容量，并且能以可控方式释放能量。如果不能进行适当的控制，能量的存储和释放会导致电池灾难性故障，并最终引起火灾。电池可能会由于多种原因而发生故障，其中大多数与不当使用有关。故障可能来自机械应力或损坏，以及以深度放电、过度充电、过电流和热过应力等形式表现出的电气过载。为了尽可能提高效率和安全性，电池监控系统必不可少。r r t r r tBMS的主要功能是通过监控以下物理量使电池组中所有单节电池保持在其安全工作区域(SOA)中：电池组充电和放电电流、单节电池电压以及电池组温度。基于这些数值，不仅可以使电池安全运行，而且可以进行SOC和健康状态(SOH)计算。r r t r r tBMS提供的另一个重要功能是电池平衡。在电池组中，可以将单节电池并联或串联放置，以达到所需的容量和工作电压（高达1kV或更高）。电池制造商试图为电池组提供相同的电池，但这在物理上并不现实。即使很小的差异也会导致不同的充电或放电电平，而电池组中最弱的电池会严重影响电池组的整体性能。精确的电池平衡是BMS的一项重要功能，它可确保电池系统以其最大容量安全运行。