电池管理IC为电动车电池提供升压

2月2日,2021年
电动汽车电池管理IC近年来已成为芯片制造商的大战场。在这个画廊中,我们查看类别中的一些最新产品及其在电动车中的关键作用。

恩智浦半导体,德州仪器,模拟设备,英飞凌技术等正在挖掘举行的战斗,在混合动力和电动汽车的心脏上建立更好的电池管理芯片。它们正在推出更先进的芯片,可以从电动汽车中的电池单元中挤压每一滴能量,并保护它们免受伤害或过早的充电容量。

随着汽车行业面对迫在眉睫的电动车(EV)时代,世界上许多顶级汽车制造商正在试图设计更安全的电池,充电更快,并且比目前正在使用的锂离子电池更快。每次EV都被尽可能多的电池单元包装,以提高模块的容量,并将其包装的包装,它们通常重量数千磅,并以各种尺寸和配置。

电池组中的每个单元必须连接到电池管理IC,用于观察在模块中填塞的所有电池单元的电压,电流和温度,以防止它们过度的宝贵能量。锂离子电池单元的容量随着时间的推移和用法而减少,因此需要管理和调节系统中的每个细胞,以保持安全充电水平和提高性能。

根据行业的内部人士,这些电池监视器的改进可以在一次飞跃中将EV的驾驶范围延长为5%至10%。现在,半导体行业中的一些最大的球员正在摔跤,以赢得更多的电池管理筹码快速增长的市场。

每日EV​​都有几个主要积木。板载充电器或OBC用于将AC电流转换为对电池组重新充电所需的直流电流。牵引逆变器用于将DC从电池组转换为AC以推动驱动EV的主电动机,扮演与传统发动机管理系统(EMS)相同的作用。

EV内的DC-DC转换器从电池中拉动电源,然后降低电压,向电子设备提供负载,例如前灯,电源窗,座椅控制和侧镜。

电池管理系统或BMS通过仔细管理电池的寿命期间电池的输出,充电和放电来充当汽车中的电池组的大脑。该系统还准确地监控每个独立的电池单元,并将包装容纳,以确保它们安全操作。BMS还直接影响电动车的范围,而不仅仅在其电流驱动器上,还会影响其内部电池的寿命。

该系统还有保护措施,可以保护电池免受永久性损坏。它平衡了电池中的电荷水平,以增加每次充电范围。

目前在汽车中的锂离子(锂离子)电池的电池是工程的壮举。这些电池供电,为消费电子产品的全球革命提供动力,将大量的能量包装成小包装,具有缓慢的自放电速率和处理高电压。但尽管其总体优势,目前正在使用的锂离子配方是巨大的成本。电池组在迄今为止电动车辆中的单个最昂贵的部件。

电池成本长期以来一直是为群众提供实惠的电动汽车的主要挑战。分析师估计,电池目前占EV的成本的25%至40%。

虽然锂离子电池是电动汽车中最昂贵的部件,但它也是最脆弱的。它们可以成为一种安全危险,因为它们运动易燃物质,如果它们被损坏或充电或排出不正确,它们可以在“热失控”中无法控制,从而导致烟雾,火灾甚至爆炸。电压或温度和短路的突然浪涌也可能具有恶劣的后果。

为了延长电池的寿命并保护其免受损坏,BMS需要不断评估电池和模块和包装包装的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)。

SOC是电池剩余电量的衡量标准,与其总充电容量相比,从0%(完全空)到100%(充满电)。相同测量的替代形式是放电深度(DOD),其范围为100%至0%。充电状态通知驾驶员电动车辆可以持续到其余充电的长度。

过度充电或不充分也可以摧毁电池单元。电池可能会压力,导致过早电荷终端和电池使用寿命的减少。

SOH通过将其当前状态与其工厂规格进行比较来表示电池的剩余寿命。通常,由于连续充电和放电的应力,锂离子电池在减少储存能力之前以100%滚出生产设备。一旦电池容量变为EVS不足,他们需要更换。

但是因为修理或更换电池组可能花费数千美元,汽车制造商正在尝试尽可能长时间延长电池的总容量。

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