随着电动汽车的快速发展，消费者已经开始密切关注电动汽车的范围。一些用户甚至会感到焦虑，担心手机电池会用尽并突然关闭。今天，让我们详细谈论汽车电池电量精确测量的困难和应对方法。

许多消费者对为什么电动汽车电池电池显示不“准确”有疑问？

首先，测量电动汽车的电源能力要比手机的功率要困难得多，而且很难估计“准确”。

但是，随着电池测量技术的改进，这不再是不可能的任务。它是电动汽车开发的重中之重。

测量电动汽车电池容量的困难

让我们先谈谈困难吗？准确测量电动汽车电池能力的因素包括：

1。电动电动电池材料多样

↑电动汽车电池电池材料各不相同

精度是电动汽车电池测量的重要特征。电动汽车有各种电池。包括磷酸锂电池（红色曲线），锂钴氧化物电池（蓝色曲线）和新的化学材料电池，例如三元素NMC电池（黑色曲线）。他们对电池电源测量提出了不同的要求。对于铁磷酸锂电池，放电曲线是光滑的，并且电池电压测量的准确性至关重要。为了防止过度充电和排放，电池电池应保持在全容量的20％至90％之间。在电池中，可用于正常驾驶的容量仅为60 kWh。如果测量误差为5％，为了继续安全执行电池的运行，则必须保持电池容量在25％至85％之间。总可用容量已从70％降低到60％。

↑安全可用的电动汽车电池电池

2。电动汽车的使用非常苛刻

电动汽车可能会前往北部的Mohe，并在西部经历低温为40摄氏度，并在天空中体验50摄氏度的烤制。同时，与手机电池相比，水分，机械压力和使用寿命超过15年，都提出了对电池的环境容忍度的不同。

3。电动电池是带有复杂结构的电池组

↑电动汽车电池组

电动汽车电池由最基本的电池电池组成，以形成电池模块，然后将模块形成电池组。手机是一个单元格。电动汽车电池由几个电池组成。当充电在4.2 V时，典型的电池组（带有96系列电池）的总电压超过400V。电池组中的电池电池越多，电压越高。

所有电池的充电和排放电流都是相同的，但是必须监视每个电池上的电压。为了容纳高功率汽车系统所需的大量电池，通常将多个电池分为几个模块，并放置在车辆的整个可用空间中。典型的模块具有10到24个电池，可以通过不同的配置组装以适合多个车辆平台。模块化设计可以作为大型电池组的基础。它允许将电池组放置在更大的区域，从而更有效地利用空间。

↑电池组的电池效应

同时，由于电池由多个电池组成，因此最弱的电池限制了整个电池组的性能。也就是说，众所周知的水桶效应，总体功率受到最弱的电池电池的功率。过度充电或过度充电会损坏相应的电池电池。

改进电池测量技术有助于准确测量电动汽车的电池电量

在汽车电气化浪潮中，世界领先的高性能模拟芯片制造商ADI基于汽车电气化的长期经验。通过提供较低的排放，较高效率，更高的可靠性和安全性的解决方案，电池管理，动力总成和信息娱乐等系统保持高性能，同时变得更小，更轻，更可靠，从而尽快促进更环保和高效的未来汽车降落。锂电池电源系统需要具有以下功能特征：监视功能；在苛刻的环境中保持良好的表现；并提供可靠，安全的电源管理。

自从2007年发布其第一个铅酸电池管理IC以来，ADI一直在该领域占据全球领导地位，并且随着电动汽车趋势，锂电池管理系统也取得了长足的进步。 ADI 电池监测IC产品现已发展为第五代，并且在安全，准确性和性能方面处于领先地位。例如，在密钥监视功能中，ADI可以借助独特的埋入齐纳电压参考和噪声过滤模拟和数字转换器实现极高的电压测量精度，这对于改善范围的关键指标非常重要。

关于测量电动汽车电池能力的困难，让我们谈谈解决方案。实际上，随着电池测量技术的快速改进，它有助于准确测量电动汽车的电池能力。目前，这也是电动汽车开发的重中之重。核心技术之一是电池管理系统BMS。

↑电池管理系统BMS应用程序框图

电池管理系统的BMS应用程序框图显示了一个典型的电池组，带有96个电池分为8个模块，每个电池都有12个电池电池。在此示例中，电池监视器IC是一个12电池电池。该IC的电池测量范围为0 V至5 V，适用于大多数电池化学应用。可以串联连接多个设备，以同时监视长高压电池组。该设备包括每个电池的被动平衡。数据在隔离屏障的两侧交换，并由系统控制器编译，该系统负责计算SOC，控制电池余额，检查SOH并将整个系统保持在安全限制之内。

1。高电池测量精度扩大了可用的功率范围

↑电池电压测量精度和电池可用电源范围

BMS技术作为电池组后面的“大脑”，管理电源输出，充电和放电，并在车辆操作过程中提供准确的测量。较高的电池电压测量精度可以扩大电池可用的电池电源范围。如果准确性增加到1％（对于铁磷酸锂电池，1 mV的测量误差相当于1％的SOC误差），则电池可以运行到全容量的21％至89％，增加8％。使用相同的电池和更高的精度BMS，您可以增加汽车的每次充电里程。

以ADI为例，将BMS电池管理系统的主要电池监视IC产品迭代为第五代，并且可以以高于1.2 mV的精度来监视12个或更高的电池通道的电压和温度。

2。准确的齐纳参考来源应对严峻的环境挑战

↑BMS IC内部框图

BMS电路设计人员通常会根据数据表中的规格估算电池测量电路的准确性。实际上，现实生活中的其他效果通常主导着测量错误。影响度量精度的因素包括：

L PCB组件应力

L湿度

l温度漂移

长期漂移

声音技术必须考虑所有这些因素，以提供出色的性能。 IC的测量精度主要受参考电压的限制。参考电压对机械应力非常敏感。 PCB焊接过程中的热周期会产生硅应力。湿度是硅压力的另一个原因，因为包装吸收了水分。硅应力随着时间的流逝而放松，导致参考电压的长期漂移。

↑精度会影响PCB组件应力（左上），湿度（右上），温度漂移（左下），长期漂移（右下）

该系列使用实验室级的齐纳二极管参考电压来源，这是ADI的技术在30年内不断改进。嵌入的齐纳二极管将连接处放置在硅表面下方，远离污染物和氧化物层的影响。结果是齐纳二极管具有出色的长期稳定性，低噪声和相对准确的初始公差。在整个汽车级温度范围内的漂移小于1 mV -40°C至 +125°C。随着时间的流逝，齐纳二极管参考具有更好的稳定性，至少是带隙参考的5倍。类似的湿度和PCB组装应力测试表明，嵌入式的齐纳二极管的性能比带隙参考更好。

3。电池电池平衡破坏了桶效应

↑带血阻力的被动电池平衡器

BMS还提供了重要的保护措施，以防止电池损坏。电池组由多个独立的电池电池组成，它们无缝地为汽车提供最大的功率输出。如果电池电池之间的均衡损失，则会受到压力的影响并导致过早的充电终止，进而将缩短电池的整体寿命。

被动平衡将使电池组的每个单元的容量与最弱的单位大致相同。它在充电周期中使用了相对较低的电流，从高SOC电池中消耗了少量能量，从而导致所有电池电池充电至最大SOC。这是通过与每个电池单元并行连接的切换和流血电阻来实现的。高SOC电池放电（电阻在电阻器中消耗），因此充电可以继续进行，直到所有电池电池充满电。

↑可用的电池与浪费的电源之间的关系

结果，通过扩大电动汽车可用性范围，精确的参考资源来应对严峻的环境挑战和电池电池平衡，可以改进电池测量技术通过扩展电动汽车的电池容量来准确测量电池的电池容量。相当于将啤酒顶部的泡沫最小化，留下可以喝醉的真正葡萄酒。未来的电动汽车电池技术肯定会更准确和更聪明。这消除了用户的里程焦虑，并使消费者能够自信地旅行。

-结尾-