零偏移分流電流感測晶片助陣電動車BMS檢測更精準 | 合法醫療器材資訊網
2016年4月6日—若僅是針對保護和安全功能,可以允許很低的電流量測精確度,因為系統設計工程師會保守地指定過電流條件,所以即使電流感測器嚴重低估電流, ...
久以來,電流檢測是電池管理系統(Battery Management Systems, BMS)中所使用的重要功能,這是用來監測及保護高容量電池的模組。無論是在鋰離子或密封鉛酸蓄電池型式中,電流量測都被用來保護電池被錯用,並藉由在過電流(Over-current)情況中提供緊急停機功能來確保電池的安全使用。
若僅是針對保護和安全功能,可以允許很低的電流量測精確度,因為系統設計工程師會保守地指定過電流條件,所以即使電流感測器嚴重低估電流,也不會超出安全停機門檻。然而,現階段在特定應用中,對於電流檢測的要求已變得嚴苛許多。特別是汽車製造商正在竭力提高電動汽車(EV)的性能及對消費者的吸引力。對於行車里程的擔憂,是讓消費者接納電動汽車的最大阻力之一,所以電動汽車的「油表」,也就是顯示還有多少能源可用的充電電池容量(State of Charge, SOC)讀數,對於駕駛者而言極為重要。精確的SOC量測也能讓電池管理系統有最佳化的運作,藉由將SOC保持在0%及80%之間,能為電動汽車和工業設備提供更長的周期壽命。
鋰離子BMS管理 電流檢測相形重要
現今最常被用於高週期壽命應用(電池被多次充電及放電的應用)的兩種鋰離子電池,分別是磷酸鐵鋰(LFP)型和鋰鈦酸(LTO)型。在這些電池及其他高能源密度鋰離子電池中,隨著時間變化的精確電荷累積(Charge Integration)被視為用來量測SOC的最重要方法。
這是因為在LFP和LTO電池型式中,輸出電壓在大部分放電週期都明顯保持不變。這意謂著,當電池為休息(At Rest)狀態時,開放電路電壓(Open Circuit Voltage, OCV)是很糟的SOC指標。再者,在某些LFP及LTO電池的應用中,當SOC是中間值時(介於完全充電與完全放電),無論是在充電或放電,電池都會維持在使用狀態。例如,對於可再生能源的設備,如風力渦輪機和太陽能電池板陣列等,這就是很典型的使用情境,在此類設備中,開放電路電壓幾乎不存在。
電荷累積就是計算庫倫(Coulomb)放出(當電池放電時),以及計算庫侖輸入...
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