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電池監(jiān)視器應(yīng)對電動汽車的電池管理挑戰(zhàn)
zui近，電池技術(shù)的進步已經(jīng)在汽車市場實現(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型汽車(EV)和混合動力/電動型汽車(HEV)。諸如能量存儲系統(tǒng)(ESS)等應(yīng)用也開始出現(xiàn)，這對于能量如何產(chǎn)生、分配及存儲帶來了革命性的改變。使這類系統(tǒng)的設(shè)計師面臨著巨大的成本、設(shè)計靈活性、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)對每一種設(shè)計挑戰(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用來測量單個電池的電壓，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)鍵的特性是準確度、數(shù)據(jù)可靠性及故障可檢測性。監(jiān)視器IC的準確度直接影響系統(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，必須仔細加以管理。過度充電可能引起安全性和可靠性問題，而過度放電則可能影響電池的壽命。如果使用準確度不那么高的監(jiān)視器IC，就要求系統(tǒng)設(shè)計師采用較大的“保護帶”，以抵御過壓和欠壓影響，因此限制了汽車的總體可用電池容量。準確度較高的監(jiān)視器IC可以更充分地利用每節(jié)電池的總?cè)萘浚瑥亩档土穗姵亟M系統(tǒng)的總體成本。
為了隨時間和工作條件的變化提供zui高準確度，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。這可以保證電池電壓總體測量誤差低于1.2mV。為了在電氣噪聲以及從逆變器、執(zhí)行器、開關(guān)、繼電器等導(dǎo)致瞬態(tài)存在的情況下保持zui高準確度的測量，LTC6804采用了內(nèi)置三階噪聲濾波的增量累加ADC。