保护,安全和平衡:准确的电压测量的作用
保护,安全性和平衡在很大程度上取决于准确的电池电压测量。在许多任务中,测量细胞电压的能力是BMS IC挑战性的能力之一。平衡细胞时,这变得尤其重要。
锂离子电池对特定电压阈值高度敏感。超过或限制会损坏细胞,而过度充电会带来大火或爆炸的重大风险。准确的电压测量对于维持这些限制至关重要,因为不准确需要添加缓冲区边缘,从而降低了电池的可用容量。这些边缘的大小直接与测量精度有关。
更复杂的是,细胞电压受电池阻抗和电流的影响。这种可变性需要对阈值进行动态调整,从而使的阻抗评估成为过程的重要组成部分。这些挑战还扩展到了健康状况(SOH)评估,我们将在稍后进行探讨。
另一方面,平衡更加要求更高。它不仅需要精度,而且需要评估每个单元中存储的相对能量的能力。对于新兴的化学磷酸锂(LFP),由于其平坦的开路电压曲线,平衡尤其至关重要,即使很小的电压差异也会转化为明显的能量失衡。不良的平衡会加剧问题,从而导致电池组容量的长期退化。
为了有效平衡细胞,同时测量所有细胞是关键。通过同时测量所有细胞,消除了当前的变化(可能会扭曲读数)。这种方法简化了平衡过程,并避免了对可能引入进一步不准确的复杂过滤器或算法的需求。
同时测量
同时测量的铰链呈铰链,以每个单元格具有专用ADC。但是,传统上实施这一挑战:
模具面积和成本:每个电池添加ADC会大大增加硅面积,从而提高成本。
紧张的公差:确保多个ADC的一致准确性至关重要,因为性能变化可以否定同时测量的益处。

图1。NB1400 内部框图。图像由Bodo的Power Systems [PDF]提供Novan半导体的数字辅助类似物(DAA)技术取得了显着突破:将操作范围内的测量误差降低至前所未有的1 MV准确性,同时化尺寸并保持负担能力并保持负担能力,从而使每个电池都能逐渐活跃的专用ADC可容纳每个细胞,而无需通过时间衡量衡量标准,而无需通过时间衡量。
收费状态:事项
准确的SOC确定取决于的库仑计数,即流入和流出电池的能量的测量。如今,许多产品依赖于“伪库仑计数”,使用16位σ-δADC测量电流并尝试随着时间的推移进行整合。但是,即使在此过程中的小错误也会在几个周期内积累,从而导致严重的不准确性。为了减轻这种情况,许多系统依赖于复杂的电池建模和护栏,这些电池建模和护栏增加了成本和复杂性而不保证准确性。
通过将行业的22位粘合分辨率与独特的平均方法相结合,Nova的透水技术可以准确地测量库罗姆斯,而不管当前的形状或频率如何。这种方法几乎解释了所有电子运动,实现了比传统方法的幅度级别的0.02%重复性。值得注意的是,如果不依赖电池建模或护栏,则可以实现此精度,如图2所示。

图2。SOC 测量,Nova与其他人。图像由Bodo的Power Systems
,SOH可能是所有BMS功能中关键的,因为它提供了电池降解和潜在失败的早期警告。准确的SOH评估需要随着时间的推移测量每个细胞的阻抗和阻抗移位。与平衡一样,所有细胞的同时测量和电流对于分析至关重要。这样可以确保电压偏移与当前变化之间的准确相关性。同样,每个单元格和先进的技术在这里表现出色,提供了准确,可靠的测量。
NB1400和NB1600:多功能,功能全面的BMS解决方案NOVA现有的NB1400,可用于样品,即将推出的NB1600(Q1,2025)是14细胞和16个细胞BMS设备,可重新定义准确性,多功能性和功能。这些先进的IC的设计独特,可作为模拟前端(AFE)或功能齐全的独立BMS解决方案操作。
当用作独立系统时,NB1400和NB1600不需要外部微控制器来执行所有关键的BMS功能,包括保护,平衡,SOC确定和SOH评估。这种独立性简化了系统设计,减少了组件数量并提高了整体可靠性。当然,可以在混合方法中使用该设备,可以在其中启用或禁用单个功能以适合系统。
随着NB1400已经在绩效中设定了新的标准,并具有其他功能的NB1600建筑物,Nova继续领导着为电池管理提供的解决方案。
NB1400和NB1600的用例和优势
NB1400和NB1600在各种应用中脱颖而出,从消费电子到工业系统,电动汽车和可再生能源存储。在EV电池组和某些工业应用中,用户经常实现独特的功能和算法,这些IC是准确,有能力的AFES。
提供两种设备均针对下一代化学(如磷酸锂(LFP))进行了优化,由于其平坦的电压曲线,需要出色的精度。
NB1400和NB1600具有无与伦比的SOH和SOC评估功能,为准确性和可靠性设定了新的行业标准,以确保每种应用中的性能和安全性。