研究表明，對于鋰離子蓄電池來說，電池充滿電時其正極的材料組成是脫鋰態(tài)的鈷酸鋰(Li0.5CoO2)，負(fù)極是嵌鋰碳(LiC6)。鈷酸鋰在高溫下會發(fā)生分解反應(yīng)釋放氧氣，而嵌鋰碳的化學(xué)反應(yīng)活性基本上與金屬鋰相近。所以如果發(fā)生燃燒，那基本上就相當(dāng)于金屬鋰在富氧環(huán)境中燃燒一樣了!這是一件很可怕的事情。

綜上所述，當(dāng)電池單元的劣化狀態(tài)出現(xiàn)偏差時，充電時和放電時都無法發(fā)揮電池組的最大能力，甚至引起事故。從小的地方說，經(jīng)?？吹绞謾C(jī)在充電時發(fā)生爆炸事故的新聞;從大的地方講，被稱為“夢想客機(jī)”的波音787在出廠投入航線不長時間就不斷出現(xiàn)故障，而其中有些故障有可能就是因?yàn)轱w機(jī)使用的鋰離子蓄電池的電池單元平衡出了問題。據(jù)2015年5月初的報(bào)道，因波音787可能在電力供應(yīng)方面存在缺陷，美國聯(lián)邦航空局下達(dá)一項(xiàng)臨時指令，要求航空運(yùn)營商對波音787客機(jī)進(jìn)行“反復(fù)性的維護(hù)任務(wù)”。具體原因目前還不清楚，但從波音787鋰離子蓄電池出問題的歷史看，恐怕這次也是出自電池身上。

所以，通過電池監(jiān)視IC隨時監(jiān)視串聯(lián)電池組中各電池單元的工作狀態(tài)就成為必要。

對車載鋰離子蓄電池監(jiān)視系統(tǒng)的要求

目前，國外對車載鋰離子蓄電池監(jiān)視系統(tǒng)所要求的安全機(jī)構(gòu)，有如下構(gòu)造：

由數(shù)十個至上百個電池單元串聯(lián)形成電池組，對其負(fù)荷——變頻器和電動機(jī)供電。因串聯(lián)電池組的電壓高達(dá)數(shù)十至數(shù)百伏，所以無法使用單獨(dú)的電池監(jiān)視系統(tǒng)對所有的電池單元進(jìn)行監(jiān)控。因此，一般每個電池監(jiān)視系統(tǒng)(IC)同時監(jiān)視8-16個電池單元。電池監(jiān)視IC主要監(jiān)視個電池單元的電壓、溫度和電池單元平衡等。

在車載電池監(jiān)視系統(tǒng)中，電池監(jiān)視IC并不對各電池單元的電壓等的測定結(jié)果進(jìn)行判斷，而僅僅將測定信息提交給MCU(微機(jī)單元)。

各電池監(jiān)視IC與MCU，構(gòu)成電池監(jiān)控單元。該單元綜合電池電壓、電流和溫度信息，推算出電池的充電狀態(tài)后傳輸給車載電腦系統(tǒng)，在這一層次控制對電池組的充放電動作。

所以，對電池單元進(jìn)行電壓測定，是電池監(jiān)視IC重要的功能。相應(yīng)地，對電池監(jiān)視IC測定精度的評價(jià)也非常重要。圖2為典型的用來評價(jià)電池監(jiān)視IC測定精度的三種電路。

其中，A)電路為使用兩組IC對同一組電池組進(jìn)行冗余監(jiān)視;B)為從外部提供一個標(biāo)準(zhǔn)電壓源2用于確認(rèn)IC的測定精度。C)為從內(nèi)部產(chǎn)生該標(biāo)準(zhǔn)電壓源。

在這里，A)方法能夠增加冗余度，但同時也會增加系統(tǒng)的復(fù)雜程度;B)和C)這兩種方法使用與A/D轉(zhuǎn)換器的標(biāo)準(zhǔn)電壓源1相獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)電壓源2，將該電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換來評價(jià)IC的測定精度。