未来汽车设计中的基于IBS的电池管理

其他应用

IBS单元是汽车应用的理想选择，但也很适合许多其他应用。大多数不间断电源（UPS）使用的都是铅酸电池，这些电池和汽车中的电池一样都需要进行监控。知道备用电池的健康状态不仅可确保电池在需要时能够发挥作用，还能延长电池的总寿命长度，以显著节省成本。高尔夫推车、电动叉车及私家车全都包含由铅酸电池供电的电动机。知道这些电池的充电状态使系统能够在需要充电时提醒用户。IBS 单元还允许系统限制电流消耗（如通过限制高尔夫推车的最大速度），以进一步延长剩余电池续航时间，并允许使用者在再次充电前行驶更远的距离。

安全应用中（如应急照明和医用床）中也需要 IBS 单元。应急照明装置是由电池供电的备用光源。电池监控使安装人员能够准确地知道何时其将无法再提供充足的电力来保证所需时长的照明，与定期替换电池相比，这有助于节省成本。IBS 还会确保电池电量不足的情况会被注意到，从而尽早进行更换，确保应急灯在紧急情况期间能够使用。每张医用床都有一个铅酸电池后备系统，用于保证生命攸关的患者系统甚至在电源和/后备发电机故障时也能继续使用 [8]。如果这些电池中的某一电池在紧急情况发生时处于低健康状态，则有可能危及患者的生命。与传统感测系统相比，IBS 能够更好地监控电池的健康状态。

可再生能源应用是IBS单元表现出色的另一个领域。最明显的领域是电池由可再生能源充电并用作后备电源或充足电源的场合，如离网（off-grid）应用和休闲车辆。IBS 在此类应用中的功能与其在汽车或 UPS 中的功能差不多。但在可再生能源领域有多得多的应用。其中之一是用于最大功率点跟踪（MPPT）电路。不同电流和电压下的太阳能电池板最大输出功率取决于影响电池板的条件 [3]，IBS 可用于监控电池板的电流和电压输出。通过结合 IBS 测量与 MPPT 算法和简单的转换器电路，一个电池板或电池板阵列的总功率输出与传统系统相比可增加多达 30% [3]。该额外输出功率增加多于由于电阻性感测元件造成的任何功率损耗 [3]。这一增加还会大大减少太阳能系统的成本-功率比，因为电池板是迄今最昂贵的部件 [3]。

结束语

智能电池传感器（IBS）单元对恶劣汽车环境的适应能力使它非常能够胜任许多其他户内/户外应用。这一可靠性以及准确测量所有参数的能力使这些器件几乎适合任何电池监控应用。未来的汽车效率提升需要在所有汽车中采用范围更大的能源管理方案。包含于汽车电气系统的 IBS 有助于实现基于行之有效的铅酸电池的更进一步和更大的技术创新，以及更新的混合动力及电动车电池技术。

参考文献：

[1] Pettigrew, Warren. "Current Sensor Selection for Demanding Applications." Power Electronics Europe, Issue 2. 2008: 26-28. 25 Feb. 2014.

[2] "Solid and Stranded Conductor AWG Chart." Calmont Wire and Cable. 26 Feb 2014. Web. 26 Feb 2014. .

[3] Lohmeier, Christopher. Highly Efficient Maximum Power Point Tracking Using a Quasi-Double-Boost DC/DC Converter for Photovoltaic Systems. MS thesis. University of Nebraska-Lincoln, 2011. Lincoln, NE: Dec 2011