新能源汽车电池管理器是电池组的“大脑”,其主要职责是保护电池单元不受外界条件的影响。
目前,电动汽车和插电式混合动力汽车的主流电能存储技术都是使用锂离子作为动力电池,具有便携性、高能量密度、低自放电和记忆效应等特点,使其成为理想的解决方案。
然而,动力电池管理系统也存在两个主要问题。首先,过度充电会导致过热。其次,将电池放电到某个阈值以下会永久性地降低它们的容量,通常约为总容量的5%。
由于电池是通过化学反应来工作的,它们在充电不足或过充电状态下工作时,热量起着基本作用。当热量增加时,导体往往会增加电阻,而绝缘体会降低电阻。因此,为了调节能量流,动力电池管理系统的每个电池单元都配备了两个MOSFET,用于根据电池的充电状态、电压和温度条件对其进行充电或放电。动力电池管理系统产生的脉冲可以打开和关闭这些MOSFET。
在MOSFET的工作模式方面,有两种类型。如果源极和漏极之间的导电性随着栅极端子处施加的电压的增加而增加,则称MOSFET具有增强模式,也称为OFF设备。它们仅在栅极端子处添加正电压。如果器件的导电性随着栅极端子处施加的电压的增加而降低,则称MOSFET具有耗尽模式,通常称为ON设备。当向上施加的电压为零时,它们将导通。
动力电池管理系统负责测量每个电池单元的电压,因为过压或欠压条件可能会导致电池的热故障。使电池单元电压保持在均匀状态下是至关重要的,因此该系统的应用有利于受损电池单元的“均衡电荷”。