由于測量和控制的復雜性，包含電池平衡以及電壓和溫度測量的集成多通道 IC 代表了一種具有成本效益和優(yōu)化的解決方案,。這種監(jiān)控和平衡設備的一個例子是 STMicroelectronics 的L9963芯片，該芯片支持每個芯片多達 14 個電池和多達 7 個 NTC 溫度傳感器輸入,。

　　一塊 L9963 芯片提供了實現(xiàn) 14 個單元管理單元 （CMU） 所需的功能以及模塊管理單元 （MMU） 功能。電池監(jiān)控和保護芯片提供了一個高精度的電池電壓測量路徑,，它可以同步電池電壓和電池堆電流讀數(shù),，從而逐個電池地指示整個電池堆的充電狀態(tài),。

　　一個或多個此類設備與合適的微控制器的組合——以實現(xiàn)電池組管理單元 （PMU）——提供了一個完整的電池組解決方案。

　　對于每個連接的電池,，CMU 獲取電池電壓和溫度,，并通過電隔離接口將這些數(shù)據(jù)傳送到主處理單元。CMU直接影響整個電池的KPI參數(shù),。它可以越準確地確定電池電壓,，就可以更好地利用可用的電池容量，并且可以更精確地得出其他更高級別的應用參數(shù),，例如充電狀態(tài),。

　　為了實現(xiàn)電池之間的有效電荷平衡，可以應用被動平衡方法,?？汕袚Q負載與每個電池并聯(lián)放置，因此在充電階段,，各個電池的充電水平可以保持恒定或在開關導通的情況下略微降低,。這平衡了整個電池組的充電水平，因為具有非導電“平衡旁路”的電池繼續(xù)提高其充電水平,。

　　在這里,，L9963 電池保護芯片簡化了這種被動平衡，因為它提供了集成平衡 MOSFET,，只需要外部平衡負載,。此外，該設備提供了多種配置選項,，有助于對平衡過程進行自主和簡化的控制,。

　　然后，必須使用電隔離接口將獲取的傳感器數(shù)據(jù)和診斷信息傳輸?shù)教幚韱卧?，以將高壓電池域與常規(guī)車輛總線系統(tǒng)和電源正確分離,。L9963 芯片支持變壓器和基于電容器的耦合，以創(chuàng)建電隔離接口,。

　　快速通信是關鍵，L9963 允許高達 2.66 Mbps 的數(shù)據(jù)速率,，這意味著對于一個完整的 400 V 電池而言,，更新間隔小于 4 ms。在此示例中,，電池由 96 節(jié)電池串聯(lián)組成,，其中包含 7 個 L9963 設備，每個電池管理一組 14 節(jié)電池,，所有 L9963 設備通過單個菊花鏈通信接口進行通信,。

　　所有這些方面——傳感器數(shù)據(jù)的采集,、測量的完整性測試、采樣數(shù)據(jù)的傳輸以及電池的永久監(jiān)督——對于車輛的運行和車輛乘員來說都是安全的關鍵,。使用根據(jù) ISO 26262 標準開發(fā)的 L9963 等適當?shù)碾姵毓芾碓O備,，安全要求達到 ASIL D，設計了安全功能,。

　　鋰離子電池化學成分可提供出色的功率密度和比功率,，這些特性是最大化車輛每次充電續(xù)航里程的關鍵。本文強調了 BMU 的重要性,，以確保電池提供預期的性能,，并最大限度地延長電池使用壽命，同時滿足安全要求,。在組件級別,，這意味著信號路徑必須在很寬的溫度范圍內(nèi)提供高精度，并且還有適當?shù)目刂苼砉芾黼姵亍?/p>

　　盡管如此,，電池組和 BMU 只是與 EV 相關的整個能量傳輸和存儲系統(tǒng)的一部分,。除了安裝在車主車庫中的充電設備外，隨著電動汽車銷量的持續(xù)增長,，電動汽車服務設備 （EVSE） 也越來越多產(chǎn),。EVSE 與車載充電器連接，將來自電網(wǎng)的輸入功率轉換為高壓直流電 （HVDC）,。一些充電器直接以非常高的電流提供 HVDC,，可以在 20 到 30 分鐘內(nèi)將車輛充電至 70% 以上。

　　電池電動汽車 （BEV） 和 HEV 有可能兌現(xiàn)減少交通運輸碳足跡的承諾,。通過采用適當和適當?shù)碾姵爻潆娂夹g,，消費者發(fā)現(xiàn)他們可以在不影響車輛性能和便利性的情況下這樣做。