基于輕型電動(dòng)汽車(chē)鋰電池電流主動(dòng)控制的電池管理系統(tǒng)

電路中產(chǎn)生大量通電電流會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生以下問(wèn)題：①縮短電池的使用壽命或逐漸損壞鑰匙開(kāi)關(guān)、電容器、電池等組件；②過(guò)電流或低電壓保護(hù)裝置的失效；③強(qiáng)大電流沖擊對(duì)系統(tǒng)行為的破壞。

傳統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)，其放電的金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）可以完全被開(kāi)啟或關(guān)閉。當(dāng)檢測(cè)到電路保護(hù)發(fā)生故障時(shí)，放電MOSFET的主要功能是斷開(kāi)電源與負(fù)荷。通常將兩個(gè)及以上的MOSFET并行使用，以提高M(jìn)OSFET的電流容量。本文將通電電流主動(dòng)控制功能集成到電池管理系統(tǒng)中，用于管理輕型電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的電量。該系統(tǒng)利用現(xiàn)有的放電MOSFET作為一個(gè)電子斷路器，也可以作為通電電流限制器。通電電流控制功能是以現(xiàn)有電池管理系統(tǒng)平臺(tái)為基礎(chǔ)的。將門(mén)控電路結(jié)合電池管理系統(tǒng)軟件對(duì)電池管理系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，且硬件和軟件的重新設(shè)計(jì)不會(huì)顯著增加任何材料的成本。本文所提出系統(tǒng)的主要技術(shù)難點(diǎn)在于找到具有切斷電路和限制通電電流兩種功能的權(quán)衡設(shè)計(jì)。介紹了電路設(shè)計(jì)方法并在穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)狀態(tài)下研究了電路運(yùn)行。由于MOSFET本身的性能，因此在電源接通的瞬間就可能產(chǎn)生高電流。而高電流可以通過(guò)調(diào)節(jié)柵極電容使其降到電路所需的水平。但是，柵極電容必須保持在一定水平下，因?yàn)楫?dāng)MOSFET必須被關(guān)閉時(shí)，太大的柵極電容會(huì)導(dǎo)致關(guān)閉時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的電池管理系統(tǒng)在過(guò)載保護(hù)不惡化的條件下可以成功地降低通電電流。

刊名：Electr Eng.（英）

刊期：2014年第10期

作者：Nisai H. Fuengwarodsakul

編譯：朱會(huì)