根据锂的电池化学资料在大功率工业和交通运输体系中正在敏捷替代铅酸和镍氢金属(NiMH)资料。不过，锂化学资料在能量和功率密度方面的长处被电池办理电路更高的复杂性抵消了。在这些“下一代”电池办理体系(BMS)中，开发人员需求应对十分具有应战性的规划约束。他们有必要在严格的噪声环境中，在宽温度规模内和存在几百伏共模电压的状况下，以十分高的精确度丈量每节电池的电压。
锂电池组由一组单节锂离子电池制成，这些电池的典型电压/电流值为2.5～3.9V和4～40Ahr。在许多体系中，电池组由36～200节电池串联而成。混合电动轿车中就运用了电池组，其有必要供给快速可再充电才能，并且顾客也要求电池组寿数至少达10年，并在一次充电后的行进间隔到达100英里，峰值充电电流和放电电流约为200A，最重要的是，其发生ROE(快速氧化事情，即着火)的可能性有必要小于燃油动力轿车。当然，有必要以对轿车本钱影响最小的方法供给一切这些功用。总归，选用锂电池组的电动轿车(EV)的规划要求在功用、经济性和安全性之间获得平衡。两个要害要素是电池规划和电池办理电路。
一个锂离子电池充电到100%或放电到0%将下降其长时刻容量。因而，锂离子电池的作业充电状况通常被约束到一个较小的规模，比如30%～70%。为了充分利用可用电池容量规模，电池体系有必要十分精确地监督每节电池的电压(该电压直接对应于充电状况)。这是由于锂离子电池具有相对平整的充电曲线(见图1)。例如，仅为几毫伏的电池电压改变就代表了1%的充电状况改变。
图1 典型的锂离子电池放电曲线
在一个高压电池组中，选用多节锂离子电池给坚持特定充电状况规模这个方针，增加了极大的复杂性。一个锂离子电池组不能像单个电源那样充电和放电。由于制作的差异性，各节电池的容量略有不同，并且这种容量差异跟着时刻的推移会增大，由于较差的电池比其他电池老化快。就容量偏小的电池而言，它们的充电状况在多个充电和放电周期之后将逐步违背。假如每节电池的充电状况未得到周期性均衡，那么有些电池终究将过度充电或放电，然后损坏，并终究构成电池组毛病。
此外，大功率电池运用一般有必要应对电源负输出、开关稳压器、继电器、启动装置和其他来历发生的明显噪声。图2为一个包含100节电池的电池组的输出，该输出具有来自10kHz负输出的尖峰，为电动机供电。在这个比如中，每节电池都有一个3.7V的均匀DC值，并且100V瞬态电压均等地分摊到100节电池上。最上面那节电池具有370V共模电压，100V共模开关瞬态电压和1V差分瞬态电压。
图2 高压电池组开关噪声
明显，电池办理电路面临着一个十分大的应战。这些电路有必要能快速和精确地丈量每节电池的电压。这要求可以从一个0～1000V的共模电压中抽取一个小的差分电压。现在的电池办理体系(BMS)大部分运用现售组件的组合，这些组件以模块化方法摆放。如图3所示，一个由36节电池组成的电池组，以12节电池为一组分3组来进行监控。这样做能下降每套模仿电路上的共模电压。由2节电池组成的模块为模仿电路供给部分电源和地，该模仿电路选用LTC6802-1电池组监督器。
图3 典型的电池组装备
LTC6802 为大型电池组处理数据收集使命，并且特别适用于锂离子电池。其可直接衔接到电池串中的每一节。每节电池的电压都以1.5mV的分辨率数字化成一个12位字。由于运用了一个共同的电平移位串行接口，多个LTC6802无须光耦合器或隔离器就可以串联叠置。在高抗噪串行数据沿着电池组被发送到一个体系控制器时，器材可以从每节电池处精确地直接丈量电压。此外，当多个LTC6802器材串联衔接时，它们可以一起运转，然后能对电池组中的一切电池进行快速和精确的电压丈量。
图4 LTC6802方框图
在整个温度和电压规模内，电压丈量精确度高于99.75%，并且电池组中一切电池的电压都可以在13ms内丈量。每节电池的欠压和过压状况都得到监督，并且每节电池的输入都有一个MOSFET开关，该开关可用来对任何过度充电的电池放电。这些开关用于所谓的无源充电均衡，以应对上述的电池均衡应战。每个LTC6802都可通过一个1MHz的串行接口通讯，该接口支撑播送和寻址指令。该器材还包含两个热敏电阻输入以丈量环境或电池组温度、两条GPIO线和一个5V稳压器。凌力尔特公司为具有应战性的轿车环境做出了特别考虑；LTC6802规划在工业温度规模内作业，具有高的抗ESD、抗EMI和抗噪声功用，并具有内置的确诊和自测试功用。
通过多年的尽力与不断前进，高能量电池体系的日常运用不久就将切实可行，特别是作为电动和混合电动轿车的组成部分。在这种状况呈现之前，有必要为有用、经济和牢靠的电池体系处理各个层次的技术问题。而LTC6802供给了一个很好的处理方案，这个%&&&&&%将数据收集功用集成到单个器材中，可以支撑由许多电池组成的长电池串。像这样的前进将保证电动和混合电动轿车的商业成功，并为许多其他运用发明时机。
