锂离子电池：通过集成化方式使部件数量减至原来的1/3～1/5
锂离子充电电池方面，半导体技术可对准确掌握各电池单元的电压情况，并以较少的部件实现所需电路作出贡献。电动汽车及混合动力车等为了获得电压，需要串联数个锂离子充电电池单元。每个锂离子充电电池单元的自我放电电流各不相同，串联后反复充放电，会导致单元之间的容量差加大（图6）。还有可能在充电过程中产生过电压。因此，尽管可监控各单元的电压，但要组成电压监控电路，需要A-D转换IC、参考IC及多路复用器（Multiplexer）等多种单独部件。因而半导体厂商都在努力开发能够集成这些部件并以单芯片实现多个单元电压监控的IC。具有代表性的产品便是美国凌力尔特科技（Linear Technology）的“LTC6802”（图7）。该产品可支持12个电池单元，部件数量可减少至原来的1/3～1/5。两个IC可监控24个电池单元，3个IC可监控36个单元。
图6：要最大限度地使用电池，必须进行电量平衡监控
该图表示进行电量平衡监控时及不进行监控时的电池单元充放电状态。监控电量平衡，并按单元进行充电控制时，可在充电时使各个单元达到接近于充满电的状态。采用电池的设备驱动时间也会相应变长。该图参考美国凌力尔特的资料，追加了进行电量平衡监控时的示意图。
图7：监控锂离子电池的各个单元
美国凌力尔特科技的电压监控IC“LTC6802”适用于锂离子电池各个单元电压监控用途。可支持12个单元组成的电池组。该图根据该公司的资料绘制而成。
凌力尔特的LTC6802在性能方面的最大特点是，电压测量精度最大可达到0.25％注1）。即使采用单独部件组成电压监控电路，达到这一精度也并非易事。因此，“发布产品的同时，接到了汽车厂商、电装产品厂商及电池厂商等发出的大量垂询。目前大多数厂商还在*测，部分厂商已决定在量产品上采用”（凌力尔特科技日本）。该公司称，集成的12bit ΔΣ型A-D转换电路与电压参考器的较高特性对达到这一精度作出了贡献。
注1）很大程度上也依赖于电池材料，不过因存在0.25％的电压测量检测误差，电池充电率（SOC：state of charge）的检测精度会降低3％左右，采用LiFePO4时则会降低5％左右。
为了提高电压监控系统的可靠性，凌力尔特除了2009年12月发布了备用电路用辅助IC“LTC6801”之外，还计划改进电压监控IC。打算进一步提高精度。如果精度更高，便能最大限度地使用电池，除了有助于实现单元的小型化之外，还能轻松检测过电压，估计还可支持更为快速的充电。
来源:1111光棍
