HEV和EV中电池管理经验之谈

HEV和EV中电池管理经验之谈

HEV和EV中电池管理经验之谈
就混合动力汽车 (HEV) 和电动汽车
(EV)而言，使用锂离子电池，可在功率、能量密度、效率和环境影响之间取得最佳平衡
。但同时，锂离子电池也是易损坏和危险的，而汽车环境又相当棘手、难以应付。混合
动力汽车和电动汽车的电子产品面临的挑战是，弥补要求苛刻的汽车环境和电池敏感性
之间的差距。汽车环境的苛刻和电池的敏感堪称地狱中的绝配。

考虑到汽车对能量、功率和环境的要求，安全、可靠地使用大型锂离子电池组绝对不是
一个简单的任务。锂离子电池以满充电状态或满放电状态工作时，容量会降低。考虑到
循环往复的充电、组与组之间的差别和不同的环境条件，每节电池的容量都会随着时间
推移而降低并产生偏离。因此，电池组要实现15 年、5000
个充电周期的目标，每节电池都必须保持在有限的工作范围内工作。通过控制每节锂离
子电池的充电状态(SOC)，可以最大限度地提高电池组的容量，同时最大限度地减轻容量
的降低。确保高效率、安全地使用汽车电池组，是电池管理系统 (BMS)的责任。


电池管理系统的任务是，仔细跟踪和控制每节电池的充电状态。电池管理系统的测量准
确度至关重要，因为它决定了每节电池能多么靠近其可靠充电状态范围的边缘工作。最
大限度地提高可用容量的能力决定了所需的电池数量，而电池数量对成本和重量有很大
的影响。准确地测量每节电池的电压相当困难，因为电池组中的电池易受高共模电压和
高频噪声的影响。为了理解这一点，我们想想以下事实：电动汽车/混合动力汽车的电池
组通常电压非常高，由100 至 200
个串联连接的电池组成。这类电池组必须提供可能超过
200A的快速充电和放电电流，在电池组的顶端，电压瞬态有可能超过 100V。


对成本和可靠性的关注导致汽车电子产品向集成度更高、组件数更少的方向发展。在高
度复杂的电池管理系统中，这种趋