TI主动均衡解决方案加速汽车发展

在日前举办的TI汽车应用中的电池管理媒体研讨会上，德州仪器模拟产品业务拓展经理姚志成向媒体介绍了刚刚推出的一款16单元EV电池管理主动均衡解决方案（TIDA-00817）。他首先分析了中国汽车市场现状，并介绍了TI汽车策略和重点，较后详细介绍了TI电池均衡新方案。

中国正成为全球较大汽车市场

姚志成认为，2016年中国汽车半导体市场总值将达到60亿美元，新能源汽车出货量预计将达到60万辆。2010年起中国汽车进入非常快速的发展阶段，在汽车消费领域起领头的作用。中国汽车半导体市场总值大概60亿美金，这是非常大的蛋糕。国内的车企有主导能力的新能源汽车在2016年有大的发展，产量大概会有60万辆。2015年工信部给出的数字显示：消费33万辆，生产36万辆，这是非常大的新能源汽车的生产量。

TI解决方案助力汽车大趋势

姚志成表示，技术创新让汽车更安全、更绿色、更有趣。人们可以从车祸中幸存到避免车祸；提高燃料效率，降低排放；减少枯燥的驾驶环境，保持连接丰富信息。TI围绕这三大趋势开发自己的产品和方案。终端产品就是围绕着安全、绿色以及更加有趣这三个大的出发点来布局的。

TI专注于投资5个汽车市场领域，包括高级驾驶辅助系统（ADAS）、信息娱乐系统与仪表总成模块、混合动力汽车/纯电动汽车与传动系统、车身电子与照明和被动安全系统。这次的16单元EV电池管理主动均衡解决方案就属于混合动力汽车/纯电动汽车与传动系统。

电池管理系统（BMS）应对挑战

EV电池管理系统规模使用电池时遇到了一些挑战，在进行针对纯电动或混动车辆应用的设计时，驾驶员希望获得如下体验：一是充电更快，驾驶员期望电池组能够更快地实现均衡，达到更快速地充满所有电池组；二是更长里程，驾驶员期望电池充满后汽车可以行驶更长的里程，通过使用精确的主动均衡，可以实现充分利用电池的电量，从而实现让汽车跑得更远；三是更加安全，内置自检有助于验证内部功能，其中包括集成的电压比较器，它可以将电池电压保持在正确范围内，防止意外发生。

姚志成强调，TIDA-00817 16节EV/HEV主动均衡解决方案是首款能为适用于16节串联锂离子电池组的主动均衡解决方案。它基于bq76PL455A-Q1可堆叠式监视器和保护器，用于大容量锂离子电池，可准确地监视16节锂离子电池的高度；集成了保护器；具有高度系统可靠性，1-Mb/s可堆叠隔离式差分UART，支持导线开路检测；2 – 5A 主动均衡，可以完全隔离传输至外部12V电源/电池。其应用主要包括：纯电动及混合动力汽车（EV、HEV、PHEV、轻混合动力、启/停系统）、48 V系统、储能系统（ESS）、不间断电源等。其优点在于，帮助系统提供精确的电池电荷状态和电池寿命状态，可较多堆叠16个EM1402 EVM 模块，可为电荷和容量不匹配现象提供补偿。

姚志成解释说，主动均衡解决方案通过从电池中获得更多电量，增加电动和混合动力车辆的行驶里程，包括从电池中提取尽可能多的电能；采用主动电池均衡，以增加每节电池的使用寿命；提供开环检测及保护功能；1Mb/s可堆叠隔离式差分串口UART。可一次测量/均衡16个堆叠电池/堆栈，包括监视由多达256节电池串联而成的大容量电池；精确的测量能够准确地协助车载主处理器；计算电池组的电荷状态和健康状态；均衡电流高达5A。

TI主动均衡方案的解决了16节电池的不均衡问题。因为车上有很多电池，一般家用乘用型车大概有96节电池（现在的通用设计），可以用6串、12串、16串的电池组。用16串的电池组大概6个模块就可以做到，用12串要8个模块。通常这个模块要600美金；用12个模块就是8个模块，800美金。这样使用的模块就少了，用户的成本也省了，这也是TI考虑的一个出发点。

姚志成较后总结了TIDA-00817主动均衡方案的特点：它有助于增加电池组可用容量，增加电池组循环寿命，更短的电池组充电时间，均衡过程更少的热量产生，简化电池与电池匹配的要求。

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