電子發(fā)燒友網(wǎng)：隨著節(jié)能減排成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，電動汽車及混合動力汽車（EV/HEV）在21世紀(jì)取得跨越性的發(fā)展。電池管理作為電動車的設(shè)計關(guān)鍵，是工程師需要重點(diǎn)考慮的問題。電池管理產(chǎn)品不斷配合行業(yè)發(fā)展趨勢，幫助設(shè)計人員提升性能、降低功耗、提高可靠性等，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能方面發(fā)揮著積極的作用。

　　電動車的蓬勃發(fā)展及遠(yuǎn)大前景，促進(jìn)了電池及其管理技術(shù)的發(fā)展，世界各大汽車公司紛紛投巨資并采取結(jié)盟的方式研究各種類型的電池。電池管理系統(tǒng)作為電池系統(tǒng)的重要組成部分，肩負(fù)著優(yōu)化電池使用和延長電池壽命的重要職責(zé)。在電動汽車發(fā)展的同時，電池管理技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步。為了滿足電動汽車的實(shí)際運(yùn)行需求，電池管理系統(tǒng)在功能、可靠性、實(shí)用性、安全性等方面都做出了重要努力。

　　凌力爾特加碼電池管理 EV/HEV應(yīng)用優(yōu)勢盡顯

圖 凌力爾特公司信號調(diào)理產(chǎn)品部產(chǎn)品市場經(jīng)理 Brian Black

　　凌力爾特公司信號調(diào)理產(chǎn)品部產(chǎn)品市場經(jīng)理Brian Black通過詳細(xì)介紹一款應(yīng)用在EV/HEV上的電池管理產(chǎn)品LTC6804及其競爭優(yōu)勢為我們展示一個好的電池管理系統(tǒng)（ BMS ）應(yīng)具備的5個基本要素。

　　Brian Black強(qiáng)調(diào)，LTC6804提供了業(yè)界最佳的精度、穩(wěn)定性、出色的靈活性和針對主動與被動電池電荷平衡的支持、堅固的低成本通信以及豐富的故障檢測功能。相比競爭對手而言，LTC6804的產(chǎn)品優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

　?。?）可在存在噪聲的情況下于漫長的使用期限和寬廣的工作溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的電壓測量；

　　Brian Black強(qiáng)調(diào)，LTC6804在整個工作溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)0.04%的最大測量準(zhǔn)確度，這對最大限度地延長電池組的總壽命和車輛的行駛里程至關(guān)重要。測試結(jié)果顯示：LTC6804的熱遲滯性能優(yōu)于采用帶隙電壓基準(zhǔn)的器件至少達(dá) 5 倍以上。LTC6804采用了一個高精度16位ΔΣADC，用以對電池電壓及溫度、電流和其他輔助輸入測量進(jìn)行數(shù)字化處理。該器件具有一個內(nèi)置的三階FIR濾波器和多種設(shè)置，可提供6種不同的速度-拐角頻率選項。

　　（2）測量其他參數(shù)（例如：電流和溫度）的能力；

　　通過及時測量電壓、電流和溫度，能及時跟蹤電池組的健康狀態(tài)。LTC6804具有5個通用的數(shù)字I/O或模擬輸入引腳。而這些引腳可用于測量諸如溫度等其他參數(shù)。另外，還可把當(dāng)中的一些引腳配置為SPI或I2C總線I/O，以用于訪問EEPROM、主動電池電荷平衡IC或其他的可尋址器件。

　　（3）支持電池電荷平衡；

　　LTC6804具有支持被動電池電荷平衡的內(nèi)部開關(guān)，其亦可與LTC3300相連接以適合主動電池電荷平衡應(yīng)用，從而解決由電池容量的細(xì)微差異和電池的老化而導(dǎo)致的電池變至失衡的狀態(tài)。

　?。?）穩(wěn)健的通信和針對模塊化設(shè)計的支持；

　　LTC6804采用一根非常適合于模塊之間通信的高度堅固的兩線式總線（isoSPI總線），確保BMS測量結(jié)果無誤差地進(jìn)行傳送，從而能夠就每節(jié)電池的充電、放電和電荷平衡做出正確的決策。另外，LTC6804還允許將其GPIO引腳配置為I2C或SPI總線，因而能夠訪問一個存有模塊專用校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的外部EEPROM。LTC6804的停機(jī)電流僅為4μA，因此可實(shí)現(xiàn)電池組的長期貯存。

　?。?）故障檢測和安全。

　　LTC6804是高度成功的LTC680x系列中的第三代產(chǎn)品，其具有經(jīng)過證實(shí)的性能和可靠性。該器件擁有針對其內(nèi)部功能塊的豐富自測試功能，并利用一種導(dǎo)線開路檢測功能實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)故障檢查。LTC6804能承受高達(dá)75V的電源電壓。此器件專為符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)而設(shè)計，符合優(yōu)良的BMS系統(tǒng)對故障檢測和安全性的要求。

　　凌力爾特的EV/HEV電池管理系統(tǒng)應(yīng)對之策

　　除了上文所述的優(yōu)秀BMS所必備的5大基本要素以外，EV/HEV電子產(chǎn)品面臨的最大挑戰(zhàn)是，彌補(bǔ)具有嚴(yán)苛要求的汽車環(huán)境和電池敏感性之間的差距。電池管理系統(tǒng)的高安全、高能量存儲、長續(xù)航、低成本、低干擾要求給凌力爾特帶來了新的挑戰(zhàn)。事實(shí)上，面對這些挑戰(zhàn)，Brian Black給工程師朋友分享了在EV/HEV的電池系統(tǒng)管理、EMI以及電池續(xù)航問題上的應(yīng)對策略。

　?。?）如何做好系統(tǒng)層面的電池系統(tǒng)的管理？

　　應(yīng)對做好系統(tǒng)層面電池系統(tǒng)管理問題，Brian Black表示，由于電池測量是在局部進(jìn)行的，因此模塊化電池系統(tǒng)需采用分布式測量電子線路。盡管是物理分布型，但電池組卻是作為單一系統(tǒng)進(jìn)行管理。這要求將此類測量結(jié)果無誤差地傳送至一個中央處理器，由后者就電池充電、放電和電荷平衡做出決策。BMS設(shè)計師在模塊之間的電纜上進(jìn)行大電流注入（BCI）測試以模擬存在噪聲的汽車環(huán)境，從而評估數(shù)據(jù)傳輸對于EMI的敏感度。BMS IC應(yīng)采用一種可于存在噪聲和進(jìn)行BCI測試的情況下保持可靠性的通信方法。BMS IC為實(shí)現(xiàn)模塊化系統(tǒng)而應(yīng)該做的其他事情包括支持與其他系統(tǒng)組件（比如：用于存儲局部校準(zhǔn)和模塊專用信息的 EEPROM）的局部通信，并提供非常低的睡眠電流以實(shí)現(xiàn)長期模塊貯存。