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原始设备制造商一般要求将电池装到保护壳中,称为“电池包”,通常含有6到24块串联电池。含有较多电池的电池包体积更大,也不易放入典型的汽车空间中。相关的电池监控集成电路靠近受监控的电池,并由电池本身供电。是否有必要监控各电池的电压,取决于电池的化学原理。例如,我们非常了解基于镍氢(NiMH)化学原理的高压电池组性能,因此一般无需测量各电池电压,只需测量特定电池包内所有电池的总电压即可。而基于锂离子(Li-Ion)化学原理的电池组,则必需监控各电池的电压,以便检测电池串中的任一电池有无发生过压或欠压情况。
高压电池组已广泛用于许多工业和交通运输业以外的领域,通常可用作:以直流形式储存输电网电能的不间断电源(UPS);48-V通信设备中的应急直流电源;起重机和电梯系统中的应急电源;以及紧急情况下驱动风力涡轮机的叶片。虽然本文讨论汽车中电池组的使用,但一些根本问题在所有类型电池组中都会存在。
电动汽车逐渐成为近年来的一个热门话题。这种“绿色”汽车依靠串联电池组来获得足够高的电压,从而有效驱动电机。全电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)均采用这种高压(HV)电池组。HEV依靠内燃机(ICE)充电,而且在许多情况下,内燃机也会提供动力。EV则必须插入电源中充电,有些新型混合动力设计称为“插电式混合动力汽车”(PHEV),它基本上可视为一种EV,但配有内燃机以延长行驶里程。
为了提高电池组电压,以便满足重型私家车以及轻型卡车、货车的更高功率电机需求,必须增加电池组中的电池数量。除了增加串联电池数量之外,现在的许多电池包还含有并联电池串,目的是提高整个电池包的安培小时(AH)容量。必须监控各并联电池串,因而需要收集大量数据。与所有这些电池相关的电池监控器数据,必须在系统集成商设定的系统环路时间要求范围内,可靠地回传给电池测量系统(BMS)微控制器。
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