BMS 內(nèi)提高智能水平的技術(shù)：智能接線盒

智能電池接線盒通過電壓、電流和絕緣電阻電池包監(jiān)測(cè)器幫助直接測(cè)量電池中的高電壓。典型的電池包監(jiān)測(cè)器中提供多個(gè)電壓和電流測(cè)量通道，可測(cè)量保險(xiǎn)絲和接觸器兩端的電壓并檢查隔離情況。圖 5 是電池接線盒的簡化系統(tǒng)圖。

在電池管理系統(tǒng)中，有兩項(xiàng)關(guān)鍵功能：電池?cái)嚅_和配電。接觸器驅(qū)動(dòng)器和熱熔絲爆管驅(qū)動(dòng)器可在碰撞過程中斷開電池包與電動(dòng)汽車系統(tǒng)的連接，智能電池接線盒整合了針對(duì)這些驅(qū)動(dòng)器的數(shù)字控制功能。

為了實(shí)現(xiàn)高壓電池?cái)嚅_，可以使用熔斷型保險(xiǎn)絲或熱熔型保險(xiǎn)絲。車輛中的大電流系統(tǒng)會(huì)引入新的情況，因此汽車市場不再使用由過流熱事件進(jìn)行觸發(fā)的傳統(tǒng)熔斷型保險(xiǎn)絲，而是改用通過 MCU/HUB 進(jìn)行觸發(fā)的熱熔型保險(xiǎn)絲。如今，熱熔絲由分立式復(fù)雜電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，可能導(dǎo)致效率低下。TI 推出了用于部署電動(dòng)汽車熱熔絲的單通道爆管驅(qū)動(dòng)器 DRV3901-Q1。該器件提供高度集成、基于安全目的開發(fā)的解決方案，能夠在過流時(shí)通過熱熔絲快速斷開電池，旨在替代傳統(tǒng)的熔斷型保險(xiǎn)絲系統(tǒng)。

高壓配電接觸器也需要能夠處理更大的電流，但可選產(chǎn)品有限且價(jià)格昂貴或者過于復(fù)雜。節(jié)能型接觸器帶有額外的高電阻節(jié)能器線圈，可以減少接觸器通電時(shí)的流耗和發(fā)熱，從而提高主接觸器的效率。雖然這些節(jié)能型接觸器聽起來像是提高系統(tǒng)效率的解決方案，但目前的可選產(chǎn)品有限，而且成本往往過高。相比之下，非節(jié)能型接觸器沒有這種額外的線圈，因此可以降低成本，但必須由更復(fù)雜的分立式電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)才能滿足安全和效率標(biāo)準(zhǔn)。為了降低非節(jié)能型接觸器的驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)雜性和成本，同時(shí)提高效率和可靠性，德州儀器 (TI) 投資開發(fā)了 DRV3946-Q1 器件。該器件是一款完全集成的雙通道接觸器驅(qū)動(dòng)器，可讓設(shè)計(jì)人員獲得更大的自由度和設(shè)計(jì)靈活性。

電池包使用由電池包監(jiān)測(cè)器控制的機(jī)械接觸器來連接或斷開整個(gè)車輛的子系統(tǒng)。如果出現(xiàn)不受控制的浪涌電流，機(jī)械高壓接觸器可能會(huì)因電弧和點(diǎn)蝕而焊接或損壞。為何高電壓系統(tǒng)需要預(yù)充電電路 介紹了如何使用 TPSI3050-Q1 隔離式開關(guān)驅(qū)動(dòng)器來構(gòu)成可靠的固態(tài)繼電器，以便在汽車電池接線盒中進(jìn)行預(yù)充電。對(duì)于智能電池接線盒，可以在此類預(yù)充電應(yīng)用中采用 TPSI3100-Q1，從而通過其集成的隔離式比較器和故障報(bào)告輸出功能來進(jìn)一步增強(qiáng)診斷能力。這些功能可以與過流或溫度監(jiān)測(cè)電路相結(jié)合，使此類故障檢測(cè)電路能夠通過 TPSI3100-Q1 可靠地反饋這些信息，并將所有這些事件報(bào)告給電池包監(jiān)測(cè)器。

高壓電池包的正極端子和負(fù)極端子必須與車輛底盤完全分離，從而保護(hù)駕駛員或技術(shù)人員免受潛在電擊。對(duì)這種分離的定期監(jiān)測(cè)稱為隔離檢查或絕緣電阻監(jiān)測(cè)。TPSI2140-Q1 等固態(tài)繼電器用于連接和斷開與未知電阻值（電池端子和底盤接地之間的電阻值）并聯(lián)的已知電阻值（例如 1MΩ）。通過使用 BQ79731-Q1 等電池包監(jiān)測(cè)器來測(cè)量組合電阻，可以確定電池分離是否在容差范圍內(nèi)或是否存在潛在危害。