实现精确监控的办法是使用多单元（最多18个单元）电池监控IC，总测量误差小于2．2 mV。可在290μs内测量所有18个电池单元，并选择较低的数据采集速率以便降噪。可将多个电池堆监控器件串联，以便同时监控很长的高压电池串。每个电池堆监控器都有一个隔离式串行外设接口（isoSPI），用于高速、RF抗扰、远距离通信。多个器件以菊花链形式连接，并为所有器件连接 一个主机处理器。该菊花链可双向操作，即使通信路径出错，也能确保通信完整性。电池堆可直接为IC供电，也可采用隔离电源为其供电。IC具有用于每个电池单元的被动式均衡和分别的PWM占空比控制功能。其他特性包括一个片内5 V调节器、9条通用I／O口线和睡眠模式（在此模式下，功耗降至6 μA）。

BMS应用具备短期和长期精度需求，IC使用掩埋式齐纳转换 基准电压源而非带隙基准电压源。这能够提供稳定的低漂移（20 ppm／√kh）、低温度系数（3 ppm／°C）、低滞回（20 ppm）原边电压基准 源以及出色的长期稳定性。这种精度和稳定性至关重要，是所有后续电池单元测量的基础，这些误差对所获－数据的可信度、算法一致性和系统性能会产生累积影响。

虽然高精度基准电压源是确保卓越性能的必要功能，但光凭该功能还不够。AC－DC变换器架构及其操作必须符合电噪声环境要求，这是系统大电流／电压逆变器的脉宽调制（PWM）瞬态特性的结 果。准确评估电池的SOC和SOH还需要相关的电压、电流和温度测量。

为了在影响BMS性能之前减轻系统噪声，电池堆监控器内部用的转换器使用了一个∑－Δ拓扑结构，并在六个由用户选择的滤波器选项辅助处理噪声环境。∑－Δ方法减少了电磁干扰和其他瞬态噪声的影响，因为它的本质是每次转换使用多个样本，并具有平均滤波功能。

在ADI的产品组合中，LTC681x和LTC680x家族代表了电池堆监控器的最先进水平。18通道版本为LTC6813。

总之，为了应对未来的直流快速充电基础设施面临的挑战，功率变换系统和储能系统是关键。我们给出了两个例子，将ADuM4136隔离式栅极驱动器分别与LT3999电源控制器（用于采用 SiC MOSFET设计的功率变换级）和LTC6813电池监控器件（用于储能电池）结合起来。其实这些系统中还有更多领域需要重点关注，包括了从电流计量到故障保护器件，从气体检测到功能安全，它们都是极其重要的，能带来众多好处，ADI公司目前正在积极研发所有这些子系统，确保我们能够感知、测量、连接、解读、保护和驱动所有物理现象，获得可靠且鲁棒的数据。高端算法将使用这些数据，确保将大部分能量从可再生资源变换为负荷（这里指电动汽车）。

作者简介

ADI公司战略营销经理 Stefano Gallinaro

Stefano Gallinaro于2016年加入ADI公司，在可再生能源业务部工作。他负责管理太阳能、电动汽车、充电和储能领域的战略营销活动，同时特别关注功率转换。工作地点在慕尼黑，负责全球业务。

Stefano在意大利都灵理工大学攻读电子工程学士学位。他的职业生涯始于意大利奥斯塔的STMicroelectronics Srl—DORA S．p．A．，担任应用工程师。在2016年加入ADI之前，他在德国安达赫治Vincotech GmbH担任产品营销经理长达两年半。