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搞定电动车BMS 要懂芯片更要懂电池材料
 

【CTIMES / SMARTAUTO ABC_1 报导】    2010年08月27日 星期五

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目前新能源汽车概念下的电动车种类有好几种,各种类电动车的油电比例和电池串数也不尽相同,相对地,电池管理系统(BMS)芯片的设计也较为复杂。

德州仪器亚洲区模拟产品市场开发协理毛崇知认为,要真正搞定电动车电池管理芯片设计,不是只凭借半导体芯片技术就可达成,更要兼顾电池材料特性,才能精确掌握电动车电池的效能。 BigPic:500x333
德州仪器亚洲区模拟产品市场开发协理毛崇知认为,要真正搞定电动车电池管理芯片设计,不是只凭借半导体芯片技术就可达成,更要兼顾电池材料特性,才能精确掌握电动车电池的效能。 BigPic:500x333

油电混合车(HEV)的汽油与电池比例,大概是7比3左右,而插电式油电混合车(PHEV)的汽油和电池充电,则是3比7的比例,当然,纯电动车(BEV)是百分百的电池供应。除了上述电动车种类之外,还有电动脚踏车(E-BIKE)和电动摩托车(E-MOTOR)等。根据车辆大小不同,电动车的电池串数也不一样。E-BIKE的电池串数大概在7~12串左右,而E-MOTOR的串数则在13~24串。而整车电动车的电池串数,最起码都要70~80串以上。

从电池管理系统角度来看,电池串数不同,相对应的芯片设计也会不同,不是光靠一颗电池管理芯片,就可以囊括整车电动车电源芯片的应用。另外,针对整车电动车的电池管理芯片设计,和电动摩托车以及电动脚踏车的芯片设计是不一样的。同时,整车电动车的电池管理系统,各主要汽车消费市场有其自成一格的验证规范,例如美国的车规Q100,而中国也正在制定自己的检测车规,电动车的电池管理芯片,都需要经过各国严格的整车车规验证过程。

电池串数多,就需要以堆栈方式累积,这时芯片就需要因应堆栈式电池的充电设计。但串数越高,电池电压也越高,有些芯片厂商就会在芯片和芯片之间设计其他零组件,藉由光耦隔离的方式,降低电池堆栈电压对于单一芯片所造成的负担。

光耦隔离式的电池管理芯片设计,也需要经过整车车厂长期严格的车规验证。不过目前知名品牌整车车厂在设计电动车电池管理系统时,采用光耦隔离技术的态度较为保守。因为光耦隔离技术多为电源芯片厂商专利所有,整车车厂需支付大笔授权金而使成本提高,同时零组件数也会增加,会让电池供电的可靠度受到影响。

德州仪器亚洲区模拟产品市场开发协理毛崇知认为,要真正搞定电动车电池管理芯片设计,不是只凭借半导体芯片技术就可达成,更要兼顾电池材料特性,才能精确掌握电动车电池的效能。而BMS要精确掌握电池效能,兼顾电池计量和电池充电的功能,除了MCU如何控制电池外,软件才是关键。没有整合MCU和软件的核心,解决方案只能停留在模拟前端电路的角色。而软件要写得好,就要懂得掌握电池材料的化学特性。

關鍵字: 电动车  BMS  PHEV  TI  电压控制器  电池充电器 
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