係xi統tong的de第di二er個ge組zu成cheng部bu分fen是shi逆ni變bian器qi。電dian動dong汽qi車che采cai用yong的de交jiao流liu牽qian引yin電dian機ji可ke在zai汽qi車che完wan全quan停ting止zhi狀zhuang態tai提ti供gong加jia速su度du

，而er且qie非fei常chang可ke靠kao。電dian池chi組zu的de電dian壓ya為wei直zhi流liu（DC），通過逆變器轉換成交流（AC）（通常為三相）。與電壓一樣

，相數取決於係統需求和所用電機的類型
，但通常為三相。

 

所用的電機通常為感應電動機，需使用交流電壓。此類電機常用於電動汽車，因為它們易於驅動

、性能可靠且具有成本效益。電機的外層組件是定子，上麵纏繞著三個線圈。內層通常是由銅條或鋁條構成的轉子。

 

圖1：電動汽車傳動鏈的簡單流程 – 電池管理係統（BMS）到逆變器，然後到三相交流電機

 

benwenjiangjieshaoyudianchizuheguanlidianhezhuangtaixiangguandezhuyishixiang。youyudianchizuyouduogedianchichuanlianercheng
，qiyouxiaoshiyongxingnengjiyuzuiboruodedangedianchi。dianchidedianliangcunzaichayishiyouyuzhizaoguochengzhongdehuaxueshiheng
，zaidianchizuzhongdeweizhi（熱量變化）以及使用或壽命相關的改變。

 

dianchidianyazhijiandechayizhishixitongcengmiandianchideshiheng。zaochengzhezhongchayideyuanyinzhijinrengzaiyanjiuzhizhong。chongfenlejiezheyidianshifeichangzhongyaode，yinweitayingxiangzhedianchizuzaidianlishuchufangmiandechixushijian
，yijimeigedantidianchidekeyongshouminghedianchizudeshiyongshouming。

 

xuyaokaolvdezuizhongyaocanshuzhiyishidianhezhuangtai。youyugegedantidianchidedianliangbutong，yinciwomenyibaifenbilaifanyingdianchizhijiandedianliangbupinghengqingkuang。ruguoyigedianchidedianhezhuangtaiwei94％
，另一個電池的電荷狀態為88％，則兩者的電量存在6％的不平衡。此外
，每個電池也有不同的電壓，稱為開路電壓（OCV）
，這是化學電荷狀態。

 

電dian池chi組zu麵mian臨lin的de挑tiao戰zhan是shi在zai汲ji取qu電dian流liu時shi，並bing非fei每mei個ge電dian池chi都dou會hui以yi相xiang同tong的de速su率lv損sun失shi電dian量liang。因yin此ci

，即ji使shi電dian池chi串chuan聯lian連lian接jie，放fang電dian率lv也ye會hui以yi不bu同tong的de速su度du發fa生sheng。由you於yu一yi些xie電dian池chi的de吸xi收shou量liang低di於yu其qi他ta電dian池chi，因yin此ci它ta們men回hui收shou和he吸xi收shou電dian量liang的de能neng力li將jiang隨sui著zhe時shi間jian而er改gai變bian。其qi他ta條tiao件jian（包括溫度）則會加速該循環。正如前文提到的那樣，一些電池單元可能會因其定位或位置靠近散熱元件而變得更熱。

 

電(dian)池(chi)故(gu)障(zhang)的(de)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)電(dian)池(chi)完(wan)全(quan)崩(beng)潰(kui)，這(zhe)將(jiang)影(ying)響(xiang)電(dian)池(chi)電(dian)壓(ya)，因(yin)為(wei)電(dian)池(chi)基(ji)本(ben)上(shang)隻(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)降(jiang)低(di)電(dian)壓(ya)的(de)電(dian)阻(zu)。避(bi)免(mian)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)通(tong)過(guo)電(dian)池(chi)平(ping)衡(heng)，電(dian)池(chi)平(ping)衡(heng)是(shi)管(guan)理(li)如(ru)何(he)使(shi)每(mei)個(ge)單(dan)體(ti)電(dian)池(chi)充(chong)滿(man)電(dian)的(de)過(guo)程(cheng)。有(you)幾(ji)種(zhong)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)電(dian)池(chi)平(ping)衡(heng)
；最簡單的方法是在每個單體電池上並聯一個電阻和一個金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET），通過監視電壓的比較器監測各單體電池的電壓，並使用簡單的算法開啟MOSFET為電池分流。這種方法的缺點是旁路能源浪費。

 

另(ling)一(yi)種(zhong)技(ji)術(shu)被(bei)稱(cheng)為(wei)電(dian)荷(he)轉(zhuan)移(yi)
，它(ta)不(bu)使(shi)用(yong)電(dian)阻(zu)器(qi)，單(dan)體(ti)電(dian)池(chi)之(zhi)間(jian)隻(zhi)連(lian)接(jie)一(yi)個(ge)電(dian)容(rong)器(qi)。這(zhe)種(zhong)技(ji)術(shu)不(bu)會(hui)造(zao)成(cheng)旁(pang)路(lu)能(neng)源(yuan)浪(lang)費(fei)，但(dan)它(ta)更(geng)複(fu)雜(za)，因(yin)為(wei)您(nin)需(xu)要(yao)在(zai)更(geng)寬(kuan)距(ju)離(li)上(shang)連(lian)接(jie)電(dian)池(chi)，而(er)不(bu)是(shi)繞(rao)過(guo)每(mei)個(ge)單(dan)體(ti)電(dian)池(chi)。

 

電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)技(ji)術(shu)通(tong)常(chang)是(shi)電(dian)感(gan)式(shi)充(chong)電(dian)
，其(qi)中(zhong)變(bian)壓(ya)器(qi)連(lian)接(jie)不(bu)平(ping)衡(heng)的(de)單(dan)體(ti)電(dian)池(chi)，因(yin)為(wei)它(ta)是(shi)較(jiao)高(gao)功(gong)率(lv)的(de)係(xi)統(tong)。電(dian)路(lu)設(she)計(ji)趨(qu)於(yu)大(da)型(xing)，這(zhe)需(xu)要(yao)設(she)計(ji)包(bao)括(kuo)更(geng)大(da)的(de)麵(mian)積(ji)以(yi)適(shi)應(ying)實(shi)施(shi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)路(lu)數(shu)量(liang)。

 

所有這些平衡都基於對單電池特征和化學的廣泛研究
，由使用MATLAB等工具運行它們的電子表格和數學公式來表示。微處理器在係統中起到確保正確執行所有平衡的重要作用。為了給微處理器供電，DC/DC轉換器直接連接到電池組，並根據係統設計提供48V或12V輸出，為係統供電。TI有兩個可以為微處理器供電的設備
；兩者都能夠承受苛刻條件下的瞬態特性以及寬電壓範圍。

 

LM5165-Q1是一款3V至65V，超低輸出同步降壓轉換器，可在寬輸入電壓和負載電流範圍內提供高效率。該器件具有集成的高端和低端功率MOSFET，能夠以3.3V或5V的固定輸出電壓或可調輸出電壓的條件下
，提供高達150mA的輸出電流。該轉換器設計旨在簡化方案，同時優化諸如電池管理係統等應用性能。在工作溫度高達150°C 結溫（Tj）時，該器件可以承受電動汽車中的高工作溫度範圍。

 

LM46000-Q1 SIMPLE SWITCHER®穩壓器是一款同步降壓型DC/DC轉換器，能夠在3.5V至60V的輸入電壓範圍內驅動高達500mA的負載電流。當您需要係統的高輸入電壓或更大電流時，LM46000-Q1以極小的解決方案尺寸，提供卓越的效率、輸出精度和壓降電壓。

 

有許多方法可以管理電池組中鋰離子電池的平衡，但設計外觀取決於許多因素，如成本、尺寸、熱特性及精度要求。在實現之前
，需要將所有上述因素納入設計策略的考慮範圍。了解有關符合嚴格汽車和係統要求的TI產品的更多信息
，並查看HEV高單體電池數量電池組的係統框圖。

 

 

推薦閱讀：