导言
就混合动力轿车(HEV)和电动轿车(EV)而言，运用锂离子电池，可在功率、能量密度、功率和环境影响之间取得最佳平衡。但一起，锂离子电池也是易损坏和风险的，而轿车环境又适当扎手、难以敷衍。混合动力轿车和电动轿车的电子产品面对的应战是，补偿要求严苛的轿车环境和电池灵敏性之间的距离。轿车环境的严苛和电池的灵敏可谓地狱中的绝配。
考虑到轿车对能量、功率和环境的要求，安全、牢靠地运用大型锂离子电池组肯定不是一个简略的使命。锂离子电池以满充电状况或满放电状况作业时，容量会下降。考虑到循环往复的充电、组与组之间的不同和不同的环境条件，每节电池的容量都会跟着时刻推移而下降并发生违背。因而，电池组要完成15年、5000个充电周期的方针，每节电池都有必要保持在有限的作业规模内作业。经过操控每节锂离子电池的充电状况(SOC)，能够最大极限地进步电池组的容量，一起最大极限地减轻容量的下降。保证高功率、安全地运用轿车电池组，是电池办理体系(BMS)的职责。
电池办理体系的使命是，细心盯梢和操控每节电池的充电状况1。电池办理体系的丈量精确度至关重要，因为它决议了每节电池能多么接近其牢靠充电状况规模的边际作业。最大极限地进步可用容量的才能决议了所需的电池数量，而电池数量对本钱和分量有很大的影响。精确地丈量每节电池的电压适当困难，因为电池组中的电池易受高共模电压和高频噪声的影响。为了了解这一点，咱们想想以下现实：电动轿车/混合动力轿车的电池组一般电压十分高，由100至200个串联衔接的电池组成。这类电池组有必要供给或许超越 200A的快速充电和放电电流，在电池组的顶端，电压瞬态有或许超越100V。
对本钱和牢靠性的重视导致轿车电子产品向集成度更高、组件数更少的方向开展。在高度杂乱的电池办理体系中，这种趋势特别显着，在这类体系中，咱们看到，比如凌力尔特LTC6802这类电池监督IC现已呈现。在新式电池办理体系中，这类高度集成的器材是要害的数据收集组件，与之前的分立式解决方案比较，这类器材下降了本钱、减少了所需占用的空间和组件数。电池监督器的主要功能是，直接丈量串联衔接电池的电压，典型情况下每个IC监督12个通道。这类IC中还包含电池容量平衡操控和额定的丈量输入 (如用于温度的输入)。为了应对高压电池组，这类器材一般规划为经过菊花链式串行接口彼此通讯。在电池办理体系中，有一个组成部分一般不或许成功集成到电池监督IC中，那就是嵌入式软件。充电状况算法是遭到紧密维护的技能，是特定于化学组成、尺度、外形、作业条件和运用的。就新式高压、大功率电池组而言，现成有售的算法不或许有用，嵌入式软件使毛病机制影响剖析 (FMEA) 变得杂乱了，在运用嵌入式软件的情况下，体系规划师无法进行直接操控。图1说明晰由恣意节电池组成的电池模块的根本装备，其间电池组办理体系的算法是软件编码的，并由开发商独家操控。
图1：由许多节电池组成的电动轿车/混合动力轿车电池模块的根本拓扑
电池监督%&&&&&%的一个要害考虑要素是，怎样处理将遇到的轿车噪声。例如，许多电池监督器运用快速SAR转换器完成电池的数字化，在超越100个通道的数据收集体系中，这似乎是有利的。但是，轿车环境是有噪声的，需求进行很多的滤波，并且这种滤波决议有用吞吐量，而不是采样率。因为这个原因，增量累加(DS)ADC比SAR转换器有优势。就给定的10kHz 噪声按捺量而言，每秒1000次采样的DS ADC供给的吞吐量与每秒100万次采样的SAR ADC供给的吞吐量相同。例如，LTC6802选用一个每秒1000次采样的DS ADC，该ADC在10ms时刻内可次序对10个输入通道采样。内置的线性相位数字滤波器对10kHz开关噪声供给36dB的按捺。要在10kHz时取得相同的噪声按捺，每秒100万次采样的SAR转换器在每节电池上都需求一个转角频率为160Hz的单极性RC滤波器 (参见图2)。RC滤波器的12位安稳时刻为8.4ms，即便SAR ADC能在10μs时刻内次序对10个通道采样，因为滤波器的呼应，每8.4 ms超越1 次的扫描也是没有意义的。
