最近，電池技術的進步已經在汽車市場實現了一些最令人振奮的創新，因此產(chan) 生了一代又一代最新電動型汽車(EV)和混合動力/電動型汽車(HEV)。諸如能量存儲(chu) 係統(ESS)等最新應用也開始出現，這對於(yu) 能量如何產(chan) 生、分配及存儲(chu) 帶來了革命性的改變。使這類係統的設計師麵臨(lin) 著巨大的成本、設計靈活性、電池組可靠性和壽命以及安全性的挑戰。

電池組能否很好地應對每一種設計挑戰，電池管理係統(BMS)起著決(jue) 定性作用。BMS的核心是電池監視集成電路(IC)。這種IC用來測量單個(ge) 電池的電壓，以確定充電狀態和電池組健康狀況。

電池監視器IC最關(guan) 鍵的特性是準確度、數據可靠性及故障可檢測性。監視器IC的準確度直接影響係統成本、電池組可靠性及壽命。每節電池的容量都是有限的，必須仔細加以管理。過度充電可能引起安全性和可靠性問題，而過度放電則可能影響電池的壽命。如果使用準確度不那麽(me) 高的監視器IC，就要求係統設計師采用較大的“保護帶”，以抵禦過壓和欠壓影響，因此限製了汽車的總體(ti) 可用電池容量。準確度較高的監視器IC可以更充分地利用每節電池的總容量，從(cong) 而降低了電池組係統的總體(ti) 成本。

為(wei) 了隨時間和工作條件的變化提供最高準確度，淩力爾特在LTC6804電池監視器IC(圖1)中采用了掩埋式齊納電壓基準。這可以保證電池電壓總體(ti) 測量誤差低於(yu) 1.2mV。為(wei) 了在電氣噪聲以及從(cong) 逆變器、執行器、開關(guan) 、繼電器等導致瞬態存在的情況下保持最高準確度的測量，LTC6804采用了內(nei) 置三階噪聲濾波的增量累加ADC。

圖1：淩力爾特的LTC6804能夠以16位分辨率和好於(yu) 0.04%的準確度測量多達12個(ge) 電壓高達4.2V和串聯連接的電池

理想情況下，一個(ge) 電池組會(hui) 分成多個(ge) 較小的模塊，這些模塊分布在汽車各處，以實現更高的設計靈活性和重量分布。挑戰是，這些電池模塊需要在充滿電氣噪聲以及物理條件非常嚴(yan) 酷的環境中傳(chuan) 達敏感的測量數據。CANbus本來是用來在嚴(yan) 酷的汽車環境中提供可靠通信，但是原始 BMS數據的吞吐量要求以及組件成本一直使CANbus無法用於(yu) 電動型汽車和混合動力/電動型汽車中。由於(yu) 這個(ge) 原因，淩力爾特開發了isoSPI接口，可通過長達100m的電纜提供低成本可靠通信。LTC6804內(nei) 置的isoSPI接口與(yu) 伴隨器件LTC6820 isoSPI通信接口IC一起，再加上一些類似於(yu) 以太網中所用的那類纖巧變壓器和一個(ge) 平衡線對，就可提供高達1Mbps的數據速率，而不會(hui) 產(chan) 生與(yu) CANbus有關(guan) 的成本問題。isoSPI接口為(wei) 無誤差傳(chuan) 輸而設計，同時能夠通過嚴(yan) 格的大電流注入 (BCI) 幹擾測試。實際上，在淩力爾特公司進行的測試顯示，在超級嚴(yan) 酷的200mA BCI情況下，所有性能都達到了測試標準，而且在幾家主要汽車公司進行的測試得到了同樣的結果，因此 isoSPI鏈路用於(yu) 汽車底盤束線布線是完全合格的。

安全性是電動型汽車製造商的頭等大事。隨著電子組件越來越廣泛地用於(yu) 汽車中，人們(men) 也越來越關(guan) 注這些組件的工作對安全性的影響。淩力爾特多年來一直是大型汽車客戶的供應商，並致力於(yu) 不斷改進已經非常卓越的產(chan) 品質量和可靠性。此外，電池組設計師希望IC製造商提供全麵的故障檢測。為(wei) 保證汽車安全而設計的電池監視器符合ISO26262標準，並包括冗餘(yu) 電路、自測試功能、看門狗定時器、以及通信誤差檢測和矯正功能。

隨著電動型汽車和混合動力/電動型汽車日益流行，電池組係統設計師將致力於(yu) 不斷降低成本、提高性能和安全性。由於(yu) 認識到電池監視器IC在這些方麵的關(guan) 鍵作用，汽車設計師將采用可提供最高準確度、可靠性及最強故障檢測能力的IC。