電池監(jiān)視器應(yīng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的電池管理挑戰(zhàn)
zui近,電池技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)在汽車(chē)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了一些zui令人振奮的創(chuàng)新,因此產(chǎn)生了一代又一代電動(dòng)型汽車(chē)(EV)和混合動(dòng)力/電動(dòng)型汽車(chē)(HEV)。諸如能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(ESS)等應(yīng)用也開(kāi)始出現(xiàn),這對(duì)于能量如何產(chǎn)生、分配及存儲(chǔ)帶來(lái)了革命性的改變。使這類(lèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師面臨著巨大的成本、設(shè)計(jì)靈活性、電池組可靠性和壽命以及安全性的挑戰(zhàn)。
電池組能否很好地應(yīng)對(duì)每一種設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),電池管理系統(tǒng)(BMS)起著決定性作用。BMS的核心是電池監(jiān)視集成電路(IC)。這種IC用來(lái)測(cè)量單個(gè)電池的電壓,以確定充電狀態(tài)和電池組健康狀況。
電池監(jiān)視器ICzui關(guān)鍵的特性是準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)可靠性及故障可檢測(cè)性。監(jiān)視器IC的準(zhǔn)確度直接影響系統(tǒng)成本、電池組可靠性及壽命。每節(jié)電池的容量都是有限的,必須仔細(xì)加以管理。過(guò)度充電可能引起安全性和可靠性問(wèn)題,而過(guò)度放電則可能影響電池的壽命。如果使用準(zhǔn)確度不那么高的監(jiān)視器IC,就要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)師采用較大的“保護(hù)帶”,以抵御過(guò)壓和欠壓影響,因此限制了汽車(chē)的總體可用電池容量。準(zhǔn)確度較高的監(jiān)視器IC可以更充分地利用每節(jié)電池的總?cè)萘?,從而降低了電池組系統(tǒng)的總體成本。
為了隨時(shí)間和工作條件的變化提供zui高準(zhǔn)確度,凌力爾特在LTC6804電池監(jiān)視器IC(圖1)中采用了掩埋式齊納電壓基準(zhǔn)。這可以保證電池電壓總體測(cè)量誤差低于1.2mV。為了在電氣噪聲以及從逆變器、執(zhí)行器、開(kāi)關(guān)、繼電器等導(dǎo)致瞬態(tài)存在的情況下保持zui高準(zhǔn)確度的測(cè)量,LTC6804采用了內(nèi)置三階噪聲濾波的增量累加ADC。