現在全球主要的整車製造商都在投入研發油電混合車和電動車技術。市場預估未來三到五年內,油電混合車和電動車將會有明顯的成長。不過油電混合車和電動車的電力供應若需更具效能,電池管理系統(BMS)的充放電精確度非常重要。
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Linear 訊號處理產品部行銷經理Brian Black預估,未來三到五年內,油電混合車和電動車將會有明顯的成長。 |
Linear 訊號處理產品部行銷經理Brian Black指出,由於鋰電池所放出的電壓曲線,幾乎呈現平整的狀態,因此若要提昇鋰電池的充放電效能,精確監控電壓並且量測電池溫度是其關鍵。由於高電壓變頻器所產生的聲頻噪音和共膜雜訊,也會影響電池堆疊管理系統運作和互通的效能。新的量測方式必須拋棄以往監控高共膜電壓(common mode voltage)和堆疊模組內各個電池位置之間關係的方式。
新一代的電池管理晶片技術,就是可監控堆疊模組內每顆電池的電壓,每顆電池管理晶片應該可掌握監控多顆電池。多顆電池管理晶片也可以不需要光耦合器和隔離膜,精準地去監控串聯電池串列的每顆電池。而除了監控每顆電池的電壓之外,電池管理晶片也要能監控電池溫度、偵測錯誤狀況、並且控制充放電的平衡。
因為鋰電池對於過充和過放電都相當敏感,因此要提昇油電混合車和電動車鋰電池充放電的控制平衡能力,每顆電池的欠壓或過壓狀態必須受到嚴格地監控,透過MOSFET開關可以釋放每顆電池過充的電池電能。Brian Black表示,這樣的設計,也可以讓油電混合車和電動車的系統設計師,有效改善提昇針對電池充放電平衡的演算法機制。
在監控鋰電池溫度方面,電池管理晶片可以透過外部化的熱敏電阻(thermistors)設計來達成,其中內建的溫度感測器,可藉由監測電路設計掌握明線連結(open wire connections)的疏漏之處。
Brian Black認為,提昇電池管理晶片監控效能,提高鋰電池壽命,才能延長油電混合車和電動車的行車距離,進一步提高這些新能源汽車車種的可靠度。亦即,精確的電池管理晶片監控效能,也才能讓鋰電池發揮最大化功能,縮小了電池量測的不確定性,並提高油電混合車和電動車在防護測試(guardband)的可靠度。