基于轻型电动汽车锂电池电流主动控制的电池管理系统

基于轻型电动汽车锂电池电流主动控制的电池管理系统

电路中产生大量通电电流会导致系统产生以下问题：①缩短电池的使用寿命或逐渐损坏钥匙开关、电容器、电池等组件；②过电流或低电压保护装置的失效；③强大电流冲击对系统行为的破坏。

传统的电池管理系统，其放电的金属-氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）可以完全被开启或关闭。当检测到电路保护发生故障时，放电MOSFET的主要功能是断开电源与负荷。通常将两个及以上的MOSFET并行使用，以提高MOSFET的电流容量。本文将通电电流主动控制功能集成到电池管理系统中，用于管理轻型电动汽车锂电池的电量。该系统利用现有的放电MOSFET作为一个电子断路器，也可以作为通电电流限制器。通电电流控制功能是以现有电池管理系统平台为基础的。将门控电路结合电池管理系统软件对电池管理系统进行重新设计，且硬件和软件的重新设计不会显著增加任何材料的成本。本文所提出系统的主要技术难点在于找到具有切断电路和限制通电电流两种功能的权衡设计。介绍了电路设计方法并在稳态和瞬态状态下研究了电路运行。由于MOSFET本身的性能，因此在电源接通的瞬间就可能产生高电流。而高电流可以通过调节栅极电容使其降到电路所需的水平。但是，栅极电容必须保持在一定水平下，因为当MOSFET必须被关闭时，太大的栅极电容会导致关闭时间过长。试验结果表明，所提出的电池管理系统在过载保护不恶化的条件下可以成功地降低通电电流。

刊名：Electr Eng.（英）

刊期：2014年第10期

作者：Nisai H. Fuengwarodsakul

编译：朱会