如何实现1mV精度监测 延长电动车续航 TI BMS技术原理揭秘

开电动车*让人焦虑的是什么？恐怕很多人的回答都是：续航里程不准！明明仪表显示还能跑100公里，结果实际开了70公里就没电了。这种续航焦虑很大程度上源于电池管理系统（BMS）的监测精度不足。德州仪器（TI）*新推出的BQ79718-Q1电芯监测器和BQ79731-Q1电池包监测器，号称将电压监测精度提升到了惊人的1mV级别，这到底是如何实现的，又能为电动车续航带来多大改善？

为什么1mV精度如此重要？

要理解1mV精度的价值，首先要看看电池的工作特性。以目前主流的两类电池为例：镍锰钴（NMC）电池的放电曲线相对陡峭，而磷酸铁锂（LFP）电池的放电曲线则非常平缓。

在平缓的区间，微小的电压变化可能对应着很大的电量变化。有分析表明，对于磷酸铁锂电池，如果电压监测存在10mV的误差，可能导致高达125公里的里程估算误差；而将误差控制在1mV后，里程误差能大幅降低到约24公里，差距超过100公里。这就是高精度监测的实在意义。

TI如何实现1mV的监测精度？

TI能在BQ79718-Q1电芯监测器上实现1mV的电压测量精度，主要依靠几项技术创新：

• 精密的模拟数字转换器（ADC）：采用高精度的Δ-Σ ADC，能够更**地将模拟电压信号转换为数字值。

• 增强的信号处理：集成数字低通滤波器等技术，有助于优化信号测量精度，减少噪声干扰。

• 硬件设计与制造工艺：芯片本身的硬件设计和制造工艺也为此高精度提供了基础。

电压与电流的同步测量是关键

除了电压测量精度，电压和电流的同步测量对于准确计算电池的荷电状态（SoC）也至关重要。TI的BQ79731-Q1电池包监测器支持与BQ79731-Q1电池包监测器进行电压和电流同步测量，同步时间快至64us。

这种快速的同步能力能提供电池运行状况的实时快照，实现对电池包电源的瞬时监测，支持电化学阻抗跟踪分析，让您深入了解电池内核温度、电池老化和电池荷电状态。

高精度监测如何实际延长续航？

高精度监测本身并不直接产生电量，但它通过两种主要方式有效延长电动汽车的真实续航里程：

• 更准确的续航预估：驾驶者可以根据更准确的剩余里程显示，更好地规划行程和充电，减少因“电量恐慌”而提前充电的情况，从而更充分地利用电池能量。

• 优化电池管理与保护：更**的电压和温度监测有助于避免电池过充或过放，这些不当操作会损害电池健康。长期来看，维持电池健康有助于减缓电池容量衰减，使车辆在更长的使用寿命内保持较好的续航能力。

安全性能同样得到提升

对于汽车电子产品，功能安全是不可忽视的一环。TI的BQ79718-Q1电芯监测器设计了冗余测量路径和残余误差查找功能，符合汽车安全完整性等级ASIL D的要求。

其工作机理是同时使用主通路和冗余通路对参数进行检测。当两者的差值超过一定范围时，监测器会将此作为异常状态汇报给处理器，从而确保电芯状态出现异常时能被及时察觉和处理。

个人观点：TI此次将BMS监测精度推向1mV级别，不仅是技术参数的提升，更是直击了电动车用户体验的痛点——续航预估不准。随着成本较低的磷酸铁锂电池市场占有率提升，对这种高精度BMS的需求会越来越强烈。因为LFP电池的平坦放电曲线对监测精度要求更高。这或许预示着，未来高端BMS的竞争焦点将从单纯的功能丰富转向测量精度、可靠性与实际用户体验的深度融合。