半导体公司坚定汽车电子技术的发展方向(2)

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        但是测量充电状态(SOC)已经成为延长电池使用寿命的一个难题。卢志豪指出通常会将电池充电研制在一个SOC范围内,例如:20%-80%,所以可用容量只有规定容量的60%。因为,把锂电池充电至100%充电状态或者放电至0%都将使其容量快速下降。
  
  因此,锂电池电量的准确测量非常重要。在笔记本电脑等小型设备上,一般采用计算流入和流出包含3-8节电池的库伦(Ix△T)计算法。“这在汽车中几乎是不可能的,”卢志豪介绍说:“在汽车中,电池驱动的是电机而不是母板。而且200A的电流尖峰很常见,随后就可能是低功耗的空载状态。汽车锂电池的电压取自100个串联电池,它们的老化程度不同、来自多个制造批次、随温度变化差异,因此即便具有相同库伦的电池也可能存在相聚很大的充电水平。”

图 混合/纯电动车动力系统 资料来源:村田电子


表 不同负极材料的比较 资料来源:凌力尔特

  卢志豪建议用电压测量进行SOC评估,通过准确测量每节电池的电压来了解电池的SOC。运用的技巧是通过考虑电流和温度对电池ESR和容量的影响,以改善电压测量的准确性。从30%至70%的SOC,电压变化一般为200mV至5mV%SOC。当某些电池过充电而另一些电池欠充电时,可以采用“电池平衡”方法调节每节电池的充电水平。

  与电压测量相应的是,泰克科技分销产品部经理陈文权认为应该通过监测电池温度来控制充电的速度。他在论坛上向听众介绍了泰克的任意波形/函数信号发生器AFG-3011,AFG-3011通测量充电器对温度变化的响应从而确认电流变化期间的控制稳定性。对于温度控制充电的方法,解码I2C的数据,确认读数正确以及捕捉整个电流校正周期的数据是两个技术挑战。
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