美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司從2011年4月起因被收購(gòu)而隸屬于德州儀器公司，1959年組建的國(guó)家半導(dǎo)體公司在歸入德州儀器不久，就研發(fā)出一款主要針對(duì)動(dòng)力鋰電池充電、放電和閑置狀態(tài)時(shí)保持內(nèi)部模塊及小電池電量平衡的主動(dòng)平衡電池管理系統(tǒng)。

以往的主動(dòng)電池平衡系統(tǒng)，保持模塊之間的平衡是將每一模塊的所有小電池與鄰近模塊內(nèi)的其中一節(jié)小電池連接在一起，以便在兩者間建立一條傳送電荷的路徑。由于電荷必須先傳送至某一小電池，然后再分配給其他小電池；而傳遞到更遠(yuǎn)的模塊，電荷需要分開多次傳送，這就大大降低了內(nèi)部運(yùn)行的效率，使更多的電流以熱量的形式消耗掉了。國(guó)家半導(dǎo)體的主動(dòng)平衡電池管理系統(tǒng)從改善舊有問(wèn)題出發(fā)，提供了適用于大型鋰離子電池的全方位系統(tǒng)解決方案。這是一塊印制電路板，配置了多顆特殊應(yīng)用集成電路，可以提供主動(dòng)電池平衡、高精度數(shù)據(jù)采集、電池保護(hù)及管理三大功能。

1、主動(dòng)電池平衡：系統(tǒng)采用隔離式電感拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以提供高電流和高效率的電池平衡功能，電荷在模塊內(nèi)的任意小電池及不同模塊之間雙向傳送，小電池和模塊可同時(shí)獲得平衡。同時(shí)，每一個(gè)電池模塊管理14個(gè)小電池，每一個(gè)模塊的電池管理系統(tǒng)（電路板）又可以疊加在一起，管理高電壓鋰電池組。平衡電流的大小則取決于元器件（工程師可在性能與成本之間選擇不同針對(duì)性的元器件）。

2、數(shù)據(jù)采集：電池管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)全面監(jiān)控電池組的操作，確保系統(tǒng)高精度測(cè)量每一個(gè)小電池的電壓，負(fù)責(zé)這一工作的模擬前端電路除了平衡電荷，還可保證電池組充電量及健康狀況的估算數(shù)值準(zhǔn)確無(wú)誤。

3、電池保護(hù)及管理：系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有多層診斷和故障檢測(cè)電路，如果發(fā)現(xiàn)了欠壓、過(guò)壓、電池過(guò)熱等故障，小電池或模塊會(huì)主動(dòng)向主控制器發(fā)出信號(hào)，有關(guān)參數(shù)將與儲(chǔ)存在固件中的可編程閾值進(jìn)行比較，然后通過(guò)開關(guān)程序?qū)崿F(xiàn)保護(hù)功能。控制每一個(gè)模塊的電路板都配備有一個(gè)多接點(diǎn)的絕緣總線接口，讓該電路板與其他模塊及主控制器調(diào)整通信。同時(shí)利用總線執(zhí)行診斷、編程和配置管理功能。

這一款電池管理系統(tǒng)具有先進(jìn)的功能，對(duì)于動(dòng)力鋰電池組充電、放電和閑置狀態(tài)下的內(nèi)部平衡可以快速反應(yīng)，準(zhǔn)確控制小電池的充電、儲(chǔ)電、放電電量，提高了安全性，有利于延長(zhǎng)使用壽命，這一系統(tǒng)有望用于電站儲(chǔ)能設(shè)施用的大型鋰電池管理。