用电子器件提高电动汽车的电池性能

作者：时间：2013-05-22 来源：网络收藏

isoSPI脉冲的信号强度和两线连接的阻抗是可调的。通过改变电阻器的值(未显示)，用户可以提高信号电流。这种灵活性意味着，isoSPI总线可以定制以通过100米电缆通信并抑制高干扰电平。LTC6804AFE IC包括15位循环冗余校验(CRC)，以确保数据的完整性。图6说明了大电流注入(BCI)测试的结果。BCI测量一个系统的抗电磁干扰性。RF能量通过夹在电缆的探头注入。另一个探头测量所产生的RF电流。数据包通过电缆发送，CRC用来查看是否有数据损坏。采用几种不同的isoSPI数据脉冲强度来重复测试。20mA isoSPI数据脉冲不受200mA RF注入的影响。

RF Frequency：RF频率
% of Good Data Packets：好数据包的比例(%)
Data Errors with 200mA RF Interference Level：在200mA RF干扰时的数据误差
20mA isoSPI strength, no errors: 20mA isoSPI强度，无误差
10mA isoSPI strength: 10mA isoSPI强度
2mA isoSPO strength: 2mA isoSPI强度

图6：isoSPI抗RF干扰能力

主动电荷平衡加速充电并增大能量

所有串联连接的电池都需要平衡。一节电池到另一节电池的自放电速率、电子负载和温度都不同。经过很多充电和放电周期后，这些差别导致电池电荷状态出现不容忽视的不平衡。电荷不平衡会降低电池组容量。例如，如果一节电池的电量比其他电池多10%，这时给电池组加上充电电流，那么这节电池就会达到80%的充电状态限制，而其他电池则充电到70%。电池组中的可用电量减少了10%。被动平衡通过一个负载电阻器消耗单节电池的电量，对于在串联连接的电池组中平衡失配电池而言，这是成本最低和最简单的方式。大多数AFE IC都支持被动平衡。

被动平衡能效低且速度慢。典型的平衡电流范围为电池容量的1%至5%。要从一个40A-hr的电池消耗10%的电量，在I = 400mA时需要10个小时，或者在I = 2A时产生8W的热量。很多电池都可能需要平衡。就大容量电池组而言，被动平衡器产生的热量是不可接受的，而高效率、大电流主动电荷平衡器是惟一可行的解决方案。

主动电荷平衡不仅能以更低的热量加速充电，而且有助于恢复容量。电池随着老化容量会下降。由于电池组的温度变化率和电池制造差异，随着时间推移，电池会有不同程度的老化。电池甚至有可能在维修时被替换。在采用被动平衡方式时，电池组的容量由最薄弱的一节电池决定。平衡电池组并充电至80%。当最薄弱的电池达到20%时，电池组的放电就停止了。正确设计的主动电荷平衡系统将按照需要，高效率地在整个电池组中重新分配电荷，并基于平均容量的电池而不是最低容量的电池确保达到20%和80%状态。为了最大限度地延长电池组的运行时间，在电池组的充电和放电过程中，都必须对电池加以平衡。

LTC3300和LT8584等的新IC将在汽车电池组中实现主动电荷平衡。LTC3300(图7)为满足大型电池系统的双向主动平衡需求而设计。