电动汽车安全依赖先进电池管理系统

电动滑板车等低速电动汽车（EV）的快速普及正在重塑城市出行，但也对电池管理系统（BMS）提出了更高要求，以保障骑行安全与车辆可靠性。

低速电动车市场蓬勃发展

虽然高速电动汽车（轿车、卡车、SUV）占据头条，但低中速细分市场——电动摩托车、电动滑板车、电动滑板和全地形车（ATV）——正因更持久、更轻量的电池包而迎来爆发式增长。据Global Market Insights报告，2019年电动摩托车和滑板车市场规模达300亿美元，预计将以逾4%的复合年增长率增至2026年的400亿美元。

锂电化学的循环

历史上，铅酸（PbA）电池为许多小型电动车和电动自行车提供动力。然而，对更轻、更环保、更安全电池化学体系的追求，加速了向锂基方案——锂离子和磷酸铁锂（LiFePO₄）的转型，尤其是在轻型电动车（LEV）领域。这些化学体系提供更高能量密度、更轻重量和更佳安全性，使电动自行车和滑板车更灵活、响应更快。

电动滑板车销量激增。

中国于2019年4月正式采用GB 17761-2018标准，涵盖电动自行车综合安全（含电子元件）。印度等市场也在制定类似标准，限制电动自行车注册速度至25km/h、强制使用锂电池、要求保留脚踏装置，以提升骑行安全。

展望飞行汽车和悬浮滑板的未来，锂基电池将确立行业标准。确保其安全运行至关重要，而强大的电池监测是关键赋能技术。

目的明确的监测

提供单体电压、电流、温度实时数据的电池监测方案，为设计更安全、更大容量电池包提供信心。精准感测使系统能在参数超出安全阈值前触发保护动作——如禁用充放电。

温度管理至关重要

低于5℃时，锂基电池性能下降，可能禁止运行或充电；高于45℃时，充电受限以防过热，随温度进一步升高放电也受限。这些限制有助于防止热失控——一种可能导致电池鼓包甚至爆炸的工况。

例如，德州仪器（TI）的BQ76942和BQ76952可监测内部芯片温度及外部热敏电阻读数，其集成热保护功能可在检测到极端温度时自动切断充放电。

由锂基电池驱动的电动自行车。

电压与电流监测实现精细控制

除温度外，电压和电流监测可对电池健康实施精细控制。若单体开路电压超过额定充电电压，监测器标记过压并停止充电，将多余能量以热量耗散。同理，过流工况触发保护开关FET以保护电池包。

结合精准的电压、电流和温度数据，设计师获得优化能效、延长循环寿命、保障骑行安全所需的洞察。

未来展望

选择以安全和寿命为优先的电池监测方案，应成为所有电动自行车制造商的标准设计实践。先进监测配合精炼生产工艺，不仅提升安全，更能放大电动交通的环保效益。

未来或许不需要道路，但我们必定需要安全、可靠、高效的电池。

更多资源：

• 新一代电池监测器：如何在提升精度和延长续航的同时改善电池安全
• 提升电池监测系统温度测量精度
• 提升电池监测系统电压测量精度
• 质疑您的电池监测器精度？这些技巧助您提升安全性和准确性

—— Vikram Sundaram，德州仪器产品营销工程师。

>> 本文最初发表于我们的姊妹网站EE Times。

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