在能源變革的新紀(jì)元，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存。德州儀器始終站在技術(shù)創(chuàng)新前沿，以先進(jìn)的半導(dǎo)體解決方案推動(dòng)能源基礎(chǔ)設(shè)施的智能化升級。

本期專欄，我們聚焦儲(chǔ)能系統(tǒng)的系統(tǒng)級技術(shù)升級，深入解讀堆疊式、高壓化趨勢，電池管理關(guān)鍵安全設(shè)計(jì)等話題，探討半導(dǎo)體技術(shù)如何全面提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性、效率與可擴(kuò)展性。

TI 面向儲(chǔ)能系統(tǒng)推出了多款參考設(shè)計(jì)：

適用于高達(dá) 1500V 的高壓鋰離子和磷酸鐵鋰電池組組合參考設(shè)計(jì) (TIDA-HVBMS-ESS-PLTFRM)

這款參考設(shè)計(jì)包括三種高壓鋰離子 (Li-ion) 和磷酸鐵鋰 (LiFePO4) 電池組設(shè)計(jì)，電壓高達(dá) 1500V。該解決方案結(jié)合的各個(gè)參考設(shè)計(jì)是電池管理單元 (TIDA-101279)、高壓管理單元 (TIDA-010272)、電池控制單元 (TIDA-010253)。

該設(shè)計(jì)可監(jiān)控每個(gè)電芯的電壓、電芯溫度、總線電壓、并聯(lián)電流、絕緣阻抗，并保護(hù)可用性以確保安全使用。得益于這些特性，該參考設(shè)計(jì)適用于高容量電池包應(yīng)用。

面向 48V 至 1500V 儲(chǔ)能系統(tǒng)的高精度電池管理單元參考設(shè)計(jì) (TIDA-010247)

該參考設(shè)計(jì)兼具性能和成本優(yōu)化，采用 80MHz Arm? Cortex?-M0+ 核的 MCU——MSPM0G3519，具有512KB 雙組閃存和 128KB SRAM，外設(shè)支持 2 路 CAN-FD 和各 3 路的 I2C 和 SPI。大內(nèi)存和豐富的外設(shè)使其適用于低壓 BMS 的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主控 MCU。

同時(shí)，該參考設(shè)計(jì)采用堆疊式 BQ769x2 電池監(jiān)測器系列的高側(cè) N 溝道 MOSFET 控制(多達(dá) 32 節(jié)串聯(lián))電池管理單元 (BMU)，設(shè)計(jì)了安全可靠的充放電 MOSFET 的驅(qū)動(dòng)電路，可以驅(qū)動(dòng)多達(dá) 8 對的 MOSFET，從而支持更大的充放電電流，大于 100A 的恒定電流。

52s 面向儲(chǔ)能系統(tǒng)的無線電池管理單元參考設(shè)計(jì) (TIDA-010976)

這款參考設(shè)計(jì)為具有高電芯電壓精度的儲(chǔ)能系統(tǒng)提供 52s 無線電池管理單元 (wBMU)。wBMU 使用無線通信技術(shù)將每個(gè)電池的電壓和溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到主機(jī)控制器。

此設(shè)計(jì)通過避免繁瑣的制造流程、減少頻繁維護(hù)需求并大幅降低連接器和線束的故障率，克服了有線電池管理系統(tǒng) (BMS) 架構(gòu)中的問題。無線通信可減少所需電纜和連接器的數(shù)量，從而減輕系統(tǒng)重量并降低成本。