几十年来，汽车行业一直在缓慢整合，但技术和品牌的差异化正在减少。动力系统是将能量转化为运动系统，可以说是汽车制造商最宝贵的知识产权，经历了一个多世纪的改进。在这种情况下，新的汽车制造力量的出现是显著的，因为这意味着动力系统技术正面临挑战。

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典型的内燃机(ICE)汽车有一个15加仑的油箱，相当于近500千瓦时的电能。15加仑汽油可转化为内燃机汽车375英里的里程；500千瓦时的电能可转化为电动汽车1450英里的里程。这种巨大的能效优势是电动汽车最终获胜的原因，但现在这一代电动汽车面临的最大问题是其电池容量不如内燃机汽车。

电动汽车的电池组由数百个串联电池组成，产生400个 V到800 V的电压。过度充电和过度放电会损坏电池或过早老化，从而降低容量或寿命，最终导致电池故障。电池管理系统的主要功能是确定和控制每个电池的电荷状态和健康状态。任何锂离子电池充电到100%或放电到0%都会降低容量。需要测量电池电压和温度来确定荷电状态，这直接决定了荷电状态管理的质量。总之，电池管理系统的电子设备是提高电动汽车电池系统运行里程、寿命、可靠性和安全性的关键。

注：准确、连续地测量一长串高压电池串中的所有电池并不容易。测量不受逆变器、执行器、开关、继电器等高电噪声的影响。由于电池组的高电压，电子设备本身也需要电气隔离。最后，电子元件需要在磨损、气候条件、车辆使用寿命和里程的影响下运行数年。

作为集成电路(IC)领先的供应商和解决方案，AD公司的电池管理产品专注于几个关键方面：单芯测量（电池监控器）、整体电池组测量（电池组监控器）、连接设备的通信网络（通过导线或无线网络）和控制这些设备的软件。这些电子设备的目标是安全地将所有电池充电到尽可能高的容量，以确保整个电池组获得最大的储存能量，并充分提高车辆的耐久性。

可以说，最关键的设备是高压电池监控器IC。电池监控器IC串联电池的电压和温度通常由每个监控器监控。电池电压和温度是关键参数；测量精度和同步性是关键特性。

基于这些参数，电池管理系统可以在最大的安全工作范围内操作电池，而不会给电池带来压力。因此，这些电池监控器的性能对于充分优化电池管理系统的范围、成本、重量和可靠性至关重要。测量误差会降低电池管理效率AD公司的电池管理系统产品可提供精确的测量能力。

AD该公司最近推出ADBMS6815系列精密电池监控器是实现安全、性能和成本效益的理想功能组合。该系列由三个基本设备组成，根据每个设备监控的电池数量进行区分：ADBMS6816监控六个电池，ADBMS6817监控八个串联电池，ADBMS6815监控12个串联电池。适用于广泛的电池组配置，三种不同的电池监控器数量可以满足不同的电池配置。

图1.多电池监控器简化说明

此外，这些部件可以通过混合和匹配来组合，形成适当数量的电池监控通道。由于工作环境包括极端的电气噪声，还包括可调的低通滤波，以减少噪声，确保高保真测量。

ADBMS6815系列电池监控器采用菊花链互连设计isoSPI双线通信接口。这是一个稳定可靠的网络，对电磁干扰不敏感，具有电气隔离性，可以同步操作、轮询和控制电池管理系统的微控制器AD公司的电池管理系统设备。因此通过AD电池组监量电池组中的所有电池、电池组电流和电池组电压。这种菊花链可以通过通往每个设备的路径或环路配置中的双路径来操作。当电线或连接器出现故障时，环路支持访问所有电池监控数据。

ADBMS6815系列还支持无线电池管理系统(wBMS)有线菊花链在电池监控器中运行.4 GHz取代无线电池管理系统节点。

在电池管理系统的所有目标中，确保电池组的安全是最重要的。识别和补救集成电路中的潜在故障需要内置的自检能力和冗余。这些功能包括冗余测量路径、同步输入信号、自检能力等。

ADBMS6815系列零件的设计支持ISO 26262 ASIL-D标准。

注：ISO 26262是一种常用的汽车功能安全标准，旨在保证汽车电气设备和系统在整个生命周期内的安全。ASIL-D是本ISO标准中的风险分类代表了系统中最高的汽车安全水平。AD部件的设计和认证旨在支持ASIL-D，确保使用AD汽车零部件制造商可以实现这一关键里程碑。

另外，通过满足ISO 26262标准，设计能安全标准，如26262标准IEC 61508，也符合非自动应用标准。

电池管理系统除了保证为车辆提供稳定、可预测、可靠的能源外，还必须保证电池本身始终是安全的。虽然这种情况很少见，但电池的缺陷会随着时间的推移缩短电池的使用寿命，导致热失控和灾难性结果。因此，电池管理系统需要监控可能预示任何潜在问题的情况。

由于不使用，电池不会惰性。即使在静止状态下，它们也会随着时间的推移而变化。换句话说，即使车辆不运行，电池的故障状态也会继续发展。继续监控电池组中的电池(即使车辆熄火)，AD公司开发了低功率电池监控(LPCM)技术。LPCM电池监控功能先进，可定期自动检查电池的关键参数。通过LPCM在检测任何潜在问题时，电池监控器都会提醒电池管理系统进行唤醒和适当的检查。如果电池监控器未能提供定期确认信号，电池管理系统也将收到报警。

ADBMS6815系列提供了较理想的功能组合，可满足广泛的要求，并对上述安全性、可靠性和性能提供一些补充作用。这些设备使用相同的包装和引脚，允许设计人员通过不同的选项配置构建通用设计，以满足更多电池组或电池模块的配置需求。这些产品还包括通用产品I/O，可作为数字输入、数字输出或模拟输入操作。它们可以测量5作为模拟输入操作 V测量精度与原电池相同。此外，这些辅助测量，如温度或电流测量，可以与电池测量同步，从而获得更准确的充电状态。

图2.有线电池管理系统总结

图3.wBMS用无线电取代通信线路

计算这些I/O也可以控制引脚I2C或SPI增加多路复用器等子节点设备，以扩大模拟输入或EEPROM，存储校准信息。最后，这些产品还包括电池平衡能力，可以在任何电池上释放高达300台mA的电流。这实现了系统平衡，使电池组中所有电池的荷电状态相等。均衡过程可以设置为一个特定的时间段，并在达到预先编程的阈值时自动停止。这样，即使电池监控器处于睡眠模式，也能长期平衡。

? ADBMS6815（12通道）

? ADBMS6817（8通道）

? ADBMS6816（6通道）

■ 支持汽车安全完整性等级：D

■ 最大使用寿命总测量误差：1.5 mV

■ 可堆叠架构用于高压电池组

■ 304 μs所有的电池电压测量都可以在系统中完成

■ 可编程噪声滤波器的16位ADC

■ 每通道300 mA无源电池平衡，可编程PWM控制

■ 2 Mbps串行电隔离通信

■ 只使用2根电线和电容器或变压器

■ 可逆通信支持环形拓扑结构；即使通信路径有故障，也可以通信

■ 7个通用接口引脚可用作模拟或数字输入或数字输出；支持温度传感器I2C或SPI主机

■ SLEEP模型电源电流：5.5 μA

■ 48引脚7 mm × 7 mm LQFP封装

未来30年，世界将从内燃机转向电动乘用车。汽油是一种来自有限资源的产品，其使用效率非常低，因此必然会促进这一转变。地缘政治和环境问题只会加速这一趋势。电动汽车是未来的趋势，电池管理系统技术是一个关键的驱动因素。

领先的电池管理系统产品，如ADBMS6815系列正在促进未来的发展。IC经认证符合ISO 26262 ASIL-D其电池电压和温度测量精度在行业内处于领先水平。AAD中国代理商DBMS6815系列采用道路验证的多代电池监控IC，环境、可靠性和安全应用的环境、可靠性和安全要求。它们能够有效满足电动车队和大型储能系统不断变化且具有挑战性的要求。设计师可以放心选择AD相信公司的产品AD在不断扩大创新的基础上，市场领先技术可以提供当今优秀的电池管理系统，促进未来前沿系统的发展。

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关于AD公司

AD致力于解决工程设计工程设计挑战，是世界领先的高性能模拟技术公司。通过优秀的检测、测量、电源、连接和解译技术，构建连接现实世界和数字世界的智能桥梁，帮助客户重新了解周围世界。详情请浏览AD官网www.analog.com/cn。了解更多技术细节，请联系AD并访问电池管理部analog.com/BMS。

Greg Zimmer是AD在各种高性能信号调理中，公司电池管理系统部的营销经理IC丰富的产品营销经验。Greg具有营销、技术营销、应用工程、模拟电路设计等背景。Greg拥有加州大学伯克利分校电气工程/计算机科学学士学位以及加州大学圣克鲁兹分校经济学学士学位。