TI發(fā)布主動(dòng)均衡16節(jié)電池方案，提升EV/HEV效率

　　據(jù)IHS，2016年中國(guó)汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)總值將達(dá)到60億美元。平均每量車(chē)中的半導(dǎo)體約占兩三千元人民幣。由于我國(guó)政府采購(gòu)用車(chē)30%是新能源車(chē)，因此半導(dǎo)體含量更高的新能源車(chē)受到矚目。

　　但是新能源車(chē)的痛點(diǎn)主要是電池，其中之一是電池充電，人們擔(dān)心電池壽命——最后充不了多少電了。TI模擬產(chǎn)品部業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理姚志成給了一個(gè)生動(dòng)的例子：就像水杯中的水，不同廠商的電池出廠時(shí)的容量等參數(shù)不盡相同，因此充電時(shí)有的已充滿，有的還沒(méi)滿;用電時(shí)，有的電已用完了，有的還沒(méi)用完。如果簡(jiǎn)單充電，由于木桶短板效應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致一些電池?zé)o法完全充滿，一些電池的電量用不盡。由于EV/HEV中常常有上百節(jié)電池，一個(gè)電池就可能影響整個(gè)電池系統(tǒng)。

　　電池充電通常有主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡兩種方法。通過(guò)采用主動(dòng)均衡方案時(shí)，電池的潛能可被完全釋放出來(lái)。例如，在上海已有EV公交車(chē)使用了TI主動(dòng)均衡方案。理論上，EV公交車(chē)的行駛里程充滿電能跑150公里。實(shí)際運(yùn)營(yíng)當(dāng)中只跑了83公里，后來(lái)TI幫助優(yōu)化了其方案，原先的被動(dòng)平衡換成了主動(dòng)平衡，現(xiàn)在能跑到約105公里。可見(jiàn)，從早期的被動(dòng)方案換成了主動(dòng)均衡方案，有25%、26%的行駛里程增加。

　　現(xiàn)在新能源車(chē)中，大巴通常采用主動(dòng)均衡，小車(chē)由于成本考慮，多采用被動(dòng)均衡，例如特斯拉，歐洲某最大車(chē)廠等。預(yù)計(jì)2017和2018小車(chē)會(huì)大批量采用主動(dòng)均衡。被動(dòng)均衡算法簡(jiǎn)單。為了幫助客戶使用主動(dòng)均衡，TI會(huì)提供主動(dòng)均衡的基礎(chǔ)算法。

　　為了促進(jìn)主動(dòng)均衡的采用，TI于2016年7月將上市16節(jié)主動(dòng)均衡方案——TIDA-00817。“通過(guò)使用精確的主動(dòng)均衡，TIDA-00817可以充分利用電池的電量，從而使汽車(chē)跑得更遠(yuǎn)。”姚志成說(shuō)：“另外，內(nèi)置自檢有助于驗(yàn)證內(nèi)部功能，其中包括集成的電壓比較器，可以將電池電壓保持在正確范圍內(nèi)，防止意外發(fā)生。”

　　具體地，TIDA-00817的亮點(diǎn)是：基于bq76PL455A-Q1可堆疊式監(jiān)視器和保護(hù)器，可用于大容量鋰離子電池。另外，可進(jìn)行16節(jié)鋰離子電池的高度準(zhǔn)確地監(jiān)視。有集成保護(hù)器。具備高度系統(tǒng)可靠性，包括具有1Mb/s可堆疊隔離式差分UART;支持導(dǎo)線開(kāi)路檢測(cè)?？蓪?shí)現(xiàn)2-5A主動(dòng)均衡，可以完全隔離傳輸至外部12V電源/電池。

　　圖 TIDA-00817參考板

　　實(shí)際上，TIDA-00817參考板上有三顆TI芯片：BQ76PL455A、EMB1428Q、EMB1499Q。455A是核心，主要做大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，以及每個(gè)電池之間的監(jiān)測(cè)。1428是DC-DC的控制器，因?yàn)锽MS系統(tǒng)中有MOS管，需要做驅(qū)動(dòng);另外做協(xié)調(diào)的，因?yàn)橐惶紫到y(tǒng)里約有七八塊這類(lèi)板子。1499控制1428做內(nèi)部協(xié)調(diào)的。

　　據(jù)悉，TIDA-00817可用于純電動(dòng)及混合動(dòng)力汽車(chē)(EV、HEV、PHEV、 輕混合動(dòng)力、啟/停系統(tǒng))。此外，還適用于最新的48V 系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)、不間斷電源(UPS)。