作者:中国电子商情 单祥茹 来源:中国电子商情
发布时间:2016-01-08
对电动或混动车辆的驾驶员而言,他们总是希望获得这样的体验:更快的提速,更长的续航,以及更高的安全保障。电池管理系统(BMS)是驾驶员、汽车和电池之间的重要纽带,通常由电池监视和电池保护器两个器件组成,它在保证电动汽车能够正常行驶的同时,还提升了车辆的续航、安全等性能。德州仪器(TI)历经长时间的研发,最近推出的bq76PL455A-Q1,就是这样一款专门针对混合动力、电动车辆和电网储能的电池管理IC,并首次将电池监视器和保护器集成在一起,一次可测量16节电池,提供针对多达256节大串联电池的高精度电池节电压监视。
同时支持主动和被动电池均衡两种工作模式,是bq76PL455A-Q1具有的独一无二的特性。它通过测量电池节电压来准确计算电池组充电状态和健康状态,以便从电池中提取尽可能多的电能,显著增加了每节电池的使用寿命。被动电池均衡是在充电电压不匹配的情况下进行补偿,它会把电池中最高容量电芯的多余容量放掉,并且以电阻发热的形式耗散掉。从使用成本和续航里程等角度考虑,这种工作模式更适合电芯一致性较高的情况。而主动电池均衡则是充分利用每节电芯中的能量,把某些电芯中多余的能量放在储能元件中,并根据需要每时每刻将其分配给需要补充能量的电芯,在为驾驶员增加行驶里程的同时,还降低了制造商的生产成本。
单颗芯片监视16个堆叠电池是bq76PL455A-Q1另一重要特性,它能准确监视和保护多达256节串联电池。bq76PL455A-Q1的隔离式差分UART还使得设计人员能够免除对于昂贵控制器局域网(CAN)和绝缘装置的需要,从而进一步减少了物料清单。
bq76PL455A-Q1特有的高精度电池节电压监视,能准确计算充电状态和健康状态。续航里程是了解电池剩余电荷的一个方法,这一参数被称为电荷状态(SoC)。一个电池在某个指定时间点上能够保存的最大电荷量被称作健康状态(SoH)。计算SoH和SoC需要测量电压、电流和温度。bq76PL455A-Q1的监视IC具有极高的准确度,对于均值3.6V的电池电压,室温下的准确度达到0.75毫伏,精度为0.016。在0℃至65℃温度范围内,测量误差为±4.25毫伏,精度达0.09;在-40℃到105℃宽温下,误差仅为±6.25毫伏,精度0.14。据此估算的电池容量非常精确。
集成的监视器和保护器,以及每个IC能够监视越来越多的电池节数量也有助于进一步降低成本。bq76PL455A-Q1能够监视多达16节电池,并且具有一个集成式保护器,从而极大地降低了系统成本,特别是对于48V轻度混合动力系统来说更是如此,这样一来,单个IC能够替代多达4个IC、2个12节监视器和2个12节保护器。此外,TI还向购买bq76PL455A-Q1的用户提供安全手册,据称这是业内唯一一家能对外公开芯片安全手册的公司。