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基于微变压器为混合动力汽车提供信号与电源隔离的应用
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2017-09-04
jfsteve
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近年来，为了节省能源并降低CO2排放，消费者开始热衷于替代燃料汽车，因而混合动力汽车（HEV）日益受到青睐。与依靠汽油的传统内燃机相比，电动马达具有更高的能效，并且可以大幅降低排放。电池是HEV的核心所在，但由于可靠性、安全性、重量和成本方面的原因，电池也是阻碍HEV发展的拦路虎。为了克服这些障碍，必须采用电池监控系统，使电池能长时间安全地工作。由于工作电压很高，因此需要尖端隔离技术。
在许多HEV中，电池组电压可能高达400V，因此电池监控系统（BMS）设计面临多项重大挑战。为了向马达传输足够多的功率，如此高的电压是必需的，但它会影响从电池单元到微控制器的充电状态（SOC）电流和电压信号的传输；微控制器负责处理来自所有电池的信息，确保电池组安全工作。为了解决这一问题，BMS采用电流隔离技术将高压电池数据传输到汽车其它位置的低压电子器件。对于HEV，诸如光耦合器之类的传统隔离解决方案并不理想，因为其性能会随着时间而下降，这种退化效应在环境温度非常高的汽车应用中尤其显著。另外，光耦合器也没有足够的带宽来处理电池监控IC与BMS微控制器之间通常使用的高速串行外设接口（SPI）。
HEV BMS的隔离实现方案
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