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電動(dòng)汽車(chē)無(wú)疑是未來(lái)交通工具的發(fā)展方向�，F實(shí)而言，目前電動(dòng)汽車(chē)的續航里程實(shí)在太短，而充電時(shí)間又太長(cháng)。電動(dòng)汽車(chē)的續航里程是汽車(chē)制造商和用戶(hù)的頭號心病。即使是昂貴的特斯拉Model S，其理論續航里程也只有480公里，而這還是以犧牲車(chē)輛的有效載荷為代價(jià)取得的：其電池系統占整車(chē)重量的26%，遠高于普通轎車(chē)的16%。 而且這個(gè)心病還不好治，因為二次電池的能量密度天生就比燃料低（燃料電池不屬此列）。在目前應用最廣的鋰離子電池中，真正承載電荷的鋰含量并不高；電解液和陰極陽(yáng)極材料占據了絕大部分的電池重量。 相對于電子技術(shù)，電池技術(shù)的發(fā)展是緩慢的。電池的能量密度不太可能一夜之間實(shí)現突破。在這種情況下，如何高效地利用電池有限的電能成了電子行業(yè)的一大課題，比如研發(fā)更高效率的電機、更高效率的電源轉換芯片，以及更好的電池管理系統（BMS）。 在電池管理系統中，電池均衡是一項重要技術(shù)。電池為何要均衡呢？因為每節電池不可能完全一樣，其內阻和容量都有所差異。當然，有些廠(chǎng)商生產(chǎn)的成熟型號的電池一致性非常高，比如松下的NCR 18650 3100mah電池。特斯拉的每輛車(chē)使用7000塊這種電池，不需要做均衡。雖然當時(shí)看來(lái)這是個(gè)最佳選擇，但其成本高、系統復雜的缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。 有了電池均衡技術(shù)，我們對電池的一致性要求就沒(méi)有那么高了，每節電池也可以做得大一點(diǎn)，這樣成本就降下來(lái)了。尤其對于國產(chǎn)電池，其一致性不容易達到松下電池的水平，但成本卻低很多。所以電池均衡技術(shù)是很重要的。 電池均衡技術(shù)分為兩種：被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡。被動(dòng)均衡方式成本低，只是簡(jiǎn)單地將一組電池中電量更高電池中的電量放掉，與電量最低的那一節保持一致。顯然，這種做法不僅浪費了電能，而且使得電池組的容量受損，放電過(guò)程中的發(fā)熱也對電池組散熱提出了挑戰。 電池組主動(dòng)均衡方案較為復雜，成本也更高，但它卻能最大程度地利用每一節電池的電量，延長(cháng)電池的使用壽命。與被動(dòng)均衡方案相比，主動(dòng)均衡可使電動(dòng)汽車(chē)的續航里程增加一成以上。 最近，德州儀器公司（Texas Instruments）推出了TIDA-00817 16節EV/HEV主動(dòng)均衡解決方案。據德州儀器模擬產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理姚志成介紹，該方案由bq76PL455A-Q1監控保護器、EMB1428Q門(mén)控制器和EMB1499Q PWM控制器組成，可同時(shí)均衡16個(gè)堆疊共256節電池，均衡電流高達5A，縮短了均衡時(shí)間。它特有高精度電池電壓監視功能，能準確計算電荷狀態(tài)和健康狀態(tài)，從而幫助延長(cháng)總體電池使用率。 
總的來(lái)說(shuō)，TI的這款主動(dòng)均衡方案可以增加電池組可用容量，延長(cháng)電池組循環(huán)壽命，縮短電池組充電時(shí)間，在均衡過(guò)程產(chǎn)生更少的熱量，簡(jiǎn)化電池與電池匹配的要求。姚志成說(shuō)，主動(dòng)均衡技術(shù)會(huì )首先被大型車(chē)采用，比如電動(dòng)大巴，而后才會(huì )有小型乘用車(chē)采用。 從2010年開(kāi)始，中國已經(jīng)成為全球第一大汽車(chē)生產(chǎn)國和汽車(chē)銷(xiāo)售國。尤其是新能源汽車(chē)，在政府的大力倡導和支持下，其發(fā)展勢頭極其迅猛。在初期的粗放發(fā)展之后，中國的新能源汽車(chē)必將走向精細發(fā)展之路，而電池主動(dòng)均衡技術(shù)的吸引力也會(huì )逐漸顯現。對于那些立足長(cháng)遠發(fā)展的廠(chǎng)商，盡早熟悉、研發(fā)主動(dòng)均衡技術(shù)會(huì )為提升公司的長(cháng)期競爭力有所幫助。 |
