详察电池芯的电池组监控IC

　　电池芯、超级电容和燃料电池芯都需要小心监护，以扩展诸如电动汽车和混合型汽车中的能源存储系统的使用范围，延长其寿命，并确保其安全性(图1)。电池正在一系列汽车应用中得到发展。微型混合型汽车采用传统的12V铅酸电池，并有交流发电机-电机单元，汽车停车时可以让引擎停机。当踩下油门时，引擎会顺滑地起动，然后正常运行。而混合型汽车有更大的电池，如丰田公司的Prius、本田公司的Insight和雪佛兰的Volt。这些电池产生的电压超过200V。传统电池芯的化学类型是NiMH(镍金属-氢化物)，但很多锂化学技术能在某种重量下提供更高的能量(图2)。全电动汽车(如Tesla的Roadster和尼桑的Leaf)都有最大的电池，它们电池组的电压范围从300V〜400V。

　　电池电压越高，在给定功率下的电流就会越低，从而减小了昂贵铜线电缆的直径。更重要的是，较高的电压可以采用较大输出的电机绕组。2004年，丰田为Prius增加了一个升压转换器，将电池组电压从200V升高至500V。这一步骤使丰田重新设计了推进电机，将扭矩从350 Nm提高到400 Nm，而功率从33 kW提高到50 kW(参考文献1)。

　　数据中心亦将300V电池串用于UPS(不间断电源)备份电源。在这种应用中，锂离子电池正在替代铅酸电池。汽车利用了锂离子更好的重量能量密度，即每磅或每千克的能量。UPS应用则利用了锂离子电池的体积能量密度。数据中心的空间都很昂贵，尽管锂离子电池系统价格可能较高，但它占据的空间只有铅酸电池系统的四分之一。这一事实通常能让数据中心将电池和转换器系统放在一间屋子里。有些数据中心正在考虑去掉转换器，而将直流电源输送给可以接受直流输入的数据中心服务器。

　　由于锂离子电池的尺寸小，它们在电网级应用中可获得与数据中心相同的效益。有些电网级方案倾向采用燃料电池，而高压燃料电池组要求与电化学电池相同的精心监护。燃料电池芯还有特殊要求，在使用期间燃料电池芯有两种极性，会表现出多种故障模式。IC制造商正在使自己的电池组监护芯片适应于承受这些电池芯的负电压。

　　图2，电动汽车与UPS应用都可能使用多种电池类型，它们都需要用电池组测量IC作监控(Linear Technology公司提供)。