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表1,被动均衡和主动均衡技术策略比较
为了支撑BMS的上述功能,各个技术厂商都在积极开发产品和解决方案。比如MaximIntegrated的MAX14920/MAX14921电池测量模拟前端器件,可以支持高精度采样电池电压,并提供电平转换,可支持多达16节/+65V(最大)的主/辅电池组,通过外部的FET驱动器可支持被动电池均衡。
如果说MaximIntegrated提供的是高性能“单品”,TexasInstruments(TI)提供的则一道“套餐”。基于其TI的bq76PL455A-Q1集成式16节电池监视和保护器件,可搭建一套完整的被动电池均衡解决方案。bq76PL455A-Q1可监视和检测包括过压、欠压、过热和通信故障等多种故障,最多允许十六个bq76PL455A-Q1器件通过单个UART接口与主机通信。
图,TI的被动电池均衡方案
NXP凭借其完整的汽车电子产品线,可提供包括微控制器MCU、模拟前端电池控制器IC、隔离网络高速收发器、系统基础芯片SBC等在内的完整的电池管理系统解决方案,通过该方案客户可管理高达800V以上的高压。
图,NXP整体BMS解决方案
除了上述芯片级的“硬功夫”,设计一个BMS系统还需要相应的“软实力”,即核心算法的开发。一个优秀的算法,不仅可以提高对电池组状态估测的精确度,还会具有很强的纠错能力,从而抵消可能由于电池品质等硬件因素造成的影响,使得对一致性不太好的电池同样能够实现精确控制,从而节省整体系统成本。算法的优劣还体现在其所需的硬件资源开销上,高效的算法只需少量的CPU计算资源即可完成,大大提升了系统的效率。
根据预测,到2020年中国车用动力电池的市场规模将达到1200亿元,届时国内电动车用BMS的市场规模将达170亿元。尽管BMS在整个电动汽车中的成本比重并不高,但为了确保动力电池不会成为“炸弹”,开发者确实应该将BMS视为一个“神”一样的存在,让其深深地根植在电动汽车的设计理念中。
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