電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)控制

　　為了讓電動(dòng)汽車整車的動(dòng)力分布更合理以及盡量提供最大的輸出能量，大部分純電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng)都是分布式的架構(gòu)；而混合動(dòng)力車由于電池包相對比較小，所以會存在集中式的架構(gòu)。無論何種架構(gòu)，凹凸科技(O2Micro)的前端檢測芯片都可以實(shí)現(xiàn)對電池的監(jiān)控。

圖：采用凹凸科技(O2Micro) 芯片的鋰電池管理系統(tǒng)的架構(gòu)圖

　　在分布式鋰電池管理系統(tǒng)里凹凸科技(O2Micro)的多串電池管理芯片OZ890支持可達(dá)13路電壓檢測通道和3路外部溫度檢測通道，作為AFE可以采集系統(tǒng)中所有單個(gè)電芯的電壓和溫度信息， 然后通過I2C總線把此信息傳遞給本地電控單元，再經(jīng)過本地電控單元的處理傳遞給中央電控單元?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)中每個(gè)電池包的電池串的多少，去決定每個(gè)電池包中所用的前端檢測芯片OZ890的個(gè)數(shù)。同時(shí)OZ890可以根據(jù)采樣的信息以及電控單元的控制，對不平衡的電芯進(jìn)行均衡控制，以延長整個(gè)電池管理系統(tǒng)的壽命。而電池包的個(gè)數(shù)，更是取決于系統(tǒng)電壓以及整車中動(dòng)力的排布。

　　凹凸科技(O2Micro)的前端檢測芯片除了可以應(yīng)用在鋰電池管理系統(tǒng)中，也可以應(yīng)用于鉛酸電池管理系統(tǒng)。對于傳統(tǒng)的鉛酸電動(dòng)車而言，因?yàn)椴粫皲囯姵卮嬖诓话踩裕源蟛糠謶?yīng)用中都沒有采用管理系統(tǒng)。其實(shí)鉛酸電池在電動(dòng)車中同樣需要管理系統(tǒng)來防止電池過充、過放、過溫， 因?yàn)檫@些現(xiàn)象的發(fā)生都會對鉛酸電池造成不可逆的損壞，造成整個(gè)系統(tǒng)的循環(huán)壽命的下降；同時(shí)，鉛酸電池的自放電很大，很難控制，就會容易造成電芯之間不均衡的現(xiàn)象，雖然電芯廠已經(jīng)經(jīng)歷對電芯實(shí)行配組篩選，也很難做到一致，導(dǎo)致部分電池過充或者過放，從而導(dǎo)致電池的壽命下降，也提高了電池的維護(hù)成本，所以鉛酸電池管理系統(tǒng)的均衡功能就非常重要。凹凸科技(O2Micro)的電池管理芯片的ADC動(dòng)態(tài)范圍很廣，可以應(yīng)用于鉛酸電池的管理系統(tǒng)中，做到基于單體電池的監(jiān)控和均衡，延長了電池的壽命，降低維護(hù)成本。

　　鉛酸電池的管理系統(tǒng)功能和鋰電池系統(tǒng)類似，由于鉛酸電池標(biāo)準(zhǔn)包大部分是12V、6V，或者儲能的2V。 如果12V的包，那就是6個(gè)2V的單體組成的包，這也限定了前端采樣的使用個(gè)數(shù)。而電池包的個(gè)數(shù)則由整車電壓和整車動(dòng)力分布所決定。

　　鉛酸電池管理系統(tǒng)中采用凹凸科技(O2Micro)的OZ8930或 OZ8940芯片作為前端監(jiān)控，負(fù)責(zé)鉛酸電池模塊中每個(gè)單格2V的采樣，以及有2路溫度檢測通道負(fù)責(zé)監(jiān)控鉛酸電池的溫度。AFE所有采集的電池的狀態(tài)和信息都會通過I2C傳遞給本地電控單元；本地電控單元處理之后再送給中央電控單元。中央電控單元會根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)中電池的狀態(tài)去讓AFE適時(shí)對相應(yīng)的電芯做均衡管理，同樣中央電控單元也會把電池系統(tǒng)的信息反饋給整車中央控制器，整車控制器會根據(jù)電池的狀態(tài)去控制電機(jī)以及充電器，從而保證電池系統(tǒng)在一個(gè)安全可靠的范圍內(nèi)運(yùn)行。

總結(jié)

　　隨著電動(dòng)汽車的發(fā)展和動(dòng)力電池普遍使用，電池管理系統(tǒng)的作用越來越重要。電池管理技術(shù)就是通過實(shí)時(shí)檢測和估算電池狀態(tài)、溫度、電流、直流內(nèi)阻、極化電壓、SOC、最大可用容量、老化程度以及一致性等，并據(jù)此提供電池（組）的優(yōu)化使用方法，既防止電池（組）出現(xiàn)濫用和不合理使用，保障其使用的安全性和長壽命；又能最大限度的發(fā)揮其性能，提高車輛運(yùn)行的效率、駕駛的舒適性，實(shí)現(xiàn)電池容量和能量利用的高效性。凹凸科技(O2Micro)通過和系統(tǒng)廠商及電池廠商的緊密協(xié)作，越來越多的產(chǎn)品被應(yīng)用到動(dòng)力鋰電池的保護(hù)和管理的領(lǐng)域，并開發(fā)出動(dòng)力鋰電池的管理系統(tǒng)，成為動(dòng)力電池管理技術(shù)的領(lǐng)跑者和市場的開拓者。凹凸科技(O2Micro)開發(fā)的鋰離子和鉛酸電池管理系統(tǒng)，可延長電池的循環(huán)壽命，已逐漸應(yīng)用于電動(dòng)車和各種儲能市場，極大提高了系統(tǒng)的附加值。凹凸科技(O2Micro)愿意為中國乃至全球電動(dòng)汽車的發(fā)展，貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。