如何利用光电耦合器隔离高电压 改善电动车锂离子电池组的安全性

目前在全电动或混合动力汽车应用中，高电压锂离子电池组的管理面临许多挑战，除了必须监控充电和放电循环外，基于安全考量，也需要对提供数百伏电压的电池组进行隔离，本文特别面向锂离子电池监测需求进行讨论，并探讨电池监控系统、数字通信系统大功率电感以及隔离接口使用的架构和零组件。

在管理系统中，电池监测电路板运用两个关键子系统来可靠监测电池状态并提供数字化结果给掌管控制系统运作的主控处理器，为了分离这些子系统，在高电压电池感应电路和电路板的通信器件间采用光隔离信号接口，以确保高电压不会影响数字子系统。

锂离子电池特性

必须符合电动车在性能、安全以及可靠性要求的复杂电子系统及本上直接受到锂离子电池特性的影响，锂离子电池放电时，锂材料通常在石墨阳极进行离子化，接着这些锂离子藉由电解质移动通过分离器到达阴极造成电荷流动，充电过程则是把整个程序反向，将锂离子由阴极通过分离器带回阳极。

这个化学反能程序的性能和可靠性由电池单元的温度和电压控制，在较低温度时，化学反应较慢，使得电池单元的电压较低，随着温度升高，反应速度会提高直到锂离子单元开始崩溃，当温度超过100°C时，电解质开始分解，释放出可能造成在设计上无泄压机制电池单元压力的气体，在够高的温度下，锂离子电池单元可能会因氧化物分解面临热失控释放出氧气，进一步加速温度的升高。

大电流电感

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