【技术】论高性能数字隔离器对高可靠BMS设计的重要性
电动汽车这几年已经成为热门。电动汽车主要依靠串联的电池组来获得足够高的电压，从而来有效驱动电机。电动汽车中的电池组一般含有100块甚至更多的cell，可提供数百伏电压。这些电池组本身具有危险性，必须与电池壳内的电池监控电子设备通信。因此，通信方式必须安全可靠。
当前以采用基于锂离子（Li-Ion）化学原理的电池组为主，这类电池必需监控各电池的电压，以便检测电池串中的任一电池有无发生过压、欠压、过温以及过流等情况。
电池监控芯片通常处理12块或14块cell。目前的一种方案采用菊花链接口，允许电池组的各控制芯片直接与其上或其下的监控芯片通信（从而沿着堆叠上下传递数字信息），而无需隔离。最底部监控芯片的SPI接口用来与系统微控制器交换整个电池组的数据和控制信号。此处必须采用高压电流隔离，以保护系统中的其它低压电子器件。
除电池监控器外，电池组中还有一个电流监控器，用来测量并报告电池组的电流。该监控器一般放在电池组底部，也需要考虑隔离。霍尔效应电流传感器本身具有电流隔离功能，无需再配置隔离电路。不过，如果该电流传感器采用分流元件，则相关的分流监控电路需要单独的隔离栅。
使用分流方法检测电流越来越受欢迎，它比霍尔效应检测更稳定、更精确，而且价格也更有竞争力。使用低值分流电阻和低成本、高分辨率监控电子器件，可以将自发热降至极小，使这种方法的传统弊端不复存在。另一种颇受欢迎的构建电池组方法是将电池包分为一系列电气独立的电池群组。每个电池群组最底部的监控器跨过专用隔离栅，将本地电池状况回传给非隔离端的微控制器。
这种方法会使用更多的数字隔离器，因此成本更高，但它可以同时要求所有电池群组报告电池组内电池监控器所监测到的信息，从而能在更短的时间内回读所有电池数据。另一个好处是，当菊花链发生问题时，如断线或连接器接触不良等，备用监控器可以继续监控。将剩余电池包电压与总电池组电压进行相关分析，仍然可以确定停止工作电池包的数据。
为了提高电池组电压，以便满足重型私家车以及轻型卡车、货车的更高功率电机需求，必须增加电池组中的电池数量。除了增加串联电池数量之外，现在的许多电池包还含有并联电池串，目的是提高整个电池包的安培小时（AH）容量。必须监控各并联电池串，因而需要收集大量数据。与所有这些电池相关的电池监控器数据，必须在系统集成商设定的系统环路时间要求范围内，可靠地回传给电池测量系统（BMS）微控制器。
因此，跨越系统间边界提供可靠数据通信的难度也随之增加。获得汽车应用认证的隔离技术，正是跨越典型电池组内如此众多的隔离边界实现可靠通信的关键因素， SILICON LABS公司就能够提供这种技术。该技术的基础是电容隔离，Silicon Labs的Si86xx数字隔离器采用高性价比标准 CMOS工艺制造，有利于将多个隔离通道集成到单个器件中。与光耦合器不同，这些数字隔离器的性能在汽车整个使用期限内都不会下降，可以适应因季节变化经常会遇到的恶劣工作条件。Si86xx数字隔离器已通过AEC-Q100认证，工作温度最高可达125℃，集成高达6隔离通道，数据速率最高可达125Mbps，传播延迟低至10ns，是电池测量系统（BMS）的理想隔离器件。
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