混合動力電動型汽車電池中的電子組件是提高性能和安全性的關(guān)鍵。Linear混合動力汽車鋰電池主動平衡快速充電技術(shù)，使電池組設(shè)計師能進一步提高鋰離子電池的性能。
典型的電池組方框圖由幾組串聯(lián)連接的鋰離子電池組成，它們的測量和平衡由高壓模擬集成電路完成。這些模擬前端（AFE）IC執(zhí)行艱難的測量每節(jié)電池電壓、電流和溫度的任務(wù)，并向控制電路傳遞數(shù)據(jù)�？刂破鬟\用電池數(shù)據(jù)計算電池組的電荷狀態(tài)和健康狀態(tài)�？刂破骺赡苊钋岸薎C給某些電池充電或放電，以在電池組內(nèi)保持平衡的電荷狀態(tài)。
更高的準確度意味著更低的成本
模擬前端IC的測量準確度對系統(tǒng)成本有直接影響。需要準確的測量以實現(xiàn)有用的電荷狀態(tài)（SOC）計算。為了實現(xiàn)長壽命，電池組一般在20%～80%的SOC之間工作。如果在SOC計算中有5%的不確定性，那么電池組的尺寸就必須增大5%，這導(dǎo)致電池的成本顯著增大。給一個16kW-hr電池組增加5%的容量，需要約360歐元（460美元）。改進SOC計算以實現(xiàn)1%的誤差意味著，每個電池組能節(jié)省約300歐元（385美元）。
電池電壓測量是SOC算法的關(guān)鍵要素。當(dāng)測量3.3V LiFePO4（磷酸鐵鋰）電池時，IC電源和電池組開發(fā)人員都集中采用總測量誤差1mV的規(guī)格。
對于諸如售價480歐元（615美元）的Fluke-289手持式萬用表等實驗室設(shè)備，測量3.3V至1mV以內(nèi)的電壓是司空見慣的。AFE IC必須以1/100的成本提供相同的性能，并在汽車環(huán)境中連續(xù)工作15個年。只有為數(shù)不多的IC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標。
真實世界中的準確度
什么樣的IC技術(shù)最適合電池測量呢？答案可從典型AFE IC的方框圖的誤差分析獲得。12個串接電池之一由多路復(fù)用器（MUX）模塊來選擇。通過閉合“S”開關(guān)把電池電壓存儲在一個電容器上。斷開“S”開關(guān)，然后閉合“T”開關(guān)。電池兩端的電壓將轉(zhuǎn)移至ADC。這種“飛跨電容器”方案消除了頂端電池33V的大共模電壓，并保持了3.3V的差分電壓。模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將電池電壓與其電壓基準進行比較，并產(chǎn)生一個與VCELL和VREF之比成比例的數(shù)字結(jié)果。
如果開關(guān)的阻抗太大，無法在很短的采樣時間內(nèi)給電容器充電，那么MUX和飛跨電容器就可能引入測量誤差。細致的開關(guān)電容器設(shè)計可消除這個誤差項。
由ADC進行從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換還可能由于組件失配而引入誤差。其次，細致的設(shè)計與組件微調(diào)相結(jié)合，可降低ADC引起的誤差。
（來源：錫洲
封頭 )
