ADI 在新能源汽车电池管理方面的应用介绍

时间:2026-07-01
  随着新能源车的不断普及,普通大众对新能源汽车的接受度日益提高。更低成本、更清洁的能源正在逐步改变我们的生活。然而,电动车的电池安全性和续航里程成为了不少消费者和厂家重点关注的问题。如果电池电量监测不准,电池管理系统失常,无法及时上报数据或者缺少必要的硬件保护,都有可能造成电池包的过充过放,致使电池损坏或者过温,从而引发严重的安全事故等。
  ADI 的电池解决方案能够提供全温度范围内的高精度、高可靠性,并且支持 ASIL - D 的安全等级。在多变的电池包结构中,它可以提供完整的电池通道选择,做到模组化的任意组合和连接。通过菊花链的连接方式,能使整个系统的线束连接更简洁、更优化。
  一、新能源汽车分类
  由于不同的架构和各个厂家不同的理解,新能源汽车在名称上会有些许出入,大体可分为纯电动汽车和混合动力汽车。其中,混合动力汽车又可细分为弱混合动力汽车、插电式混合动力汽车以及增程式混合动力汽车。本文论述的主要是以电池为原动力的新能源汽车。从市场发展趋势来看,纯电动汽车的市场份额在逐渐扩大,其技术也在不断进步,而混合动力汽车则凭借其在续航和充电便利性上的优势,也拥有一定的市场需求。
  二、新能源汽车电池包介绍

  电池包是新能源汽车的动力来源,为整车提供驱动能源。它主要是由金属材质的电池包架构和多节串并联的电芯组成。内部通过必要的热管理和电气线束连接实现完整的一体化结构,再通过电池管理系统进行监测和外部通讯。随着新能源汽车技术的发展,电池包的能量密度不断提高,其安全性和稳定性也面临着更高的挑战。例如,一些高端新能源汽车采用了更先进的电池热管理技术,以确保电池在不同工况下都能稳定工作。

  三、BMS 的组成和作用
  现在的新能源汽车中共用的模块有很多,在开发的过程中可以采用平台化、模块化的方式进行快速的搭建共享,提升开发的速度。电池管理系统也正在采用这种模块化组合的方式。BMS 属于汽车中的二级模块控制系统,由于不同的车型,不同的电池包架构会采用不同电池节数的模块进行组合,因此对 BMS 电子控制系统的通用性有一定的要求。
  BMS 是电池包关键的零部件,部分由硬件电路、底层软件和应用层软件组成。硬件主要由主板 (BCU)、从板 (BMU) 和高压板(HV - Board)三部分组成。从板主要用于监测每个单体的电压状态、温度变化等;主控板主要用于控制从板,并和外部的整车控制器通讯;高压板主要是采集电池包动力总线电流 / 总电压、继电器控制、电池包预充、充电控制等。BCU 主要完成总电压采集、绝缘检测、继电器驱动及状态监测等功能,同时,通过 CAN 接口将结果传输到 VCU。
  主流的 BMS 测量参数和精度如下表所示:
  架构均衡方式工作温度范围电压精度电流精度SOC 测量精度温度测量范围电流测量范围
  主从结构被动均衡-40 - 85℃0.1%FS0.1%FS5%-40 - 125℃0 - ±800A
  四、ADI 主流 BMS 产品和性能参数对比
  Part NumberADBMS6817MADBMS6815ADBMS6833MADBMS6832M
  Cell#8121618
  ISO - SPI2Mbps2Mbps2Mbps2Mbps
  ADC16Bit with programmable noise filter16Bit with programmable noise filter16Bit with programmable noise filter16Bit with programmable noise filter
  Full Temp(–40°C to +125°C) and Voltage Accuracy±1.2mV(-40 - 85°C)±1.5mV±1.8mV±1.8mV
  Vin Range max(v)50758085
  sampling time all cells304 μs304 μs304 μs304 μs
  BalancingPassive(300 mA)PassivePassivePassive
  CommunicationSPI/Daisy ChainSPI/Daisy ChainSPI/Daisy ChainSPI/Daisy Chain
  Communication IsolationTrans and CapTrans and CapTrans and CapTrans and Cap
  AEC - Q100YesYesYesYes
  下文将会以 ADBMS6815(LTC6804 的升级版)及 ADBMS6832M 为例,介绍 ADI 车规级 BMS 产品优势。
  ADBMS6815 (LTC6811 的升级版)
  基于 ADI 第五代技术;
  支持 12 通道,同时向下 layout 兼容(8 路、6 路);这使得它在不同的电池包设计中具有更好的适应性。
  可以为后续不同平台间的切换提供性价比的选择;在汽车生产企业进行产品升级或平台转换时,能有效降低成本。
  支持 300mA 内置均流,节省外置 Mos 的成本;
  支持 ASIL - D,轻松帮助客户实现系统级 ASIL - C;在汽车安全等级要求日益严格的背景下,这一特性具有重要意义。
  与 LTC2950 及其他 LTC681x 系列无缝兼容,方便和简化软件的工作量;
  高性价比,提供及时的技术支持服务;
  在国内外的几家汽车大厂中得到广泛认可,例如,比亚迪,上汽,吉利汽车等。
  ADBMS6832M
  支持 18 通道,是目前主流车规级单芯片的 18 路解决方案;能够满足一些对电池通道数量要求较高的车型。
  高采样精度(±1.8mV);可以更地监测电池状态。
  提供 bus bars 接入,带 10 个 GPIO 口;方便与其他设备进行连接和通信。
  高可靠性,可耐受无外部保护的热插拔;提高了产品在实际使用中的稳定性和耐用性。
  外围电路成本较低(无需高压滤波电容)。这有助于降低整个电池管理系统的成本。

 

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