目前電池市場的推動力不只是成本，還有對續航里程更長的車輛、更短的充電時間、以及更高功能安全的需求。為了滿足這些嚴格的電池管理系統要求，必須遵守最高標準並將偏差降至最低。
由於電動車輛40%的價格取決於電池，因此性能和電池壽命已成為EV品牌取得成功的主要因素。電池管理系統(BMS)供應商，與客戶合作，尋找最佳關鍵流程來監控和管理電動車輛電池，並確保其安全性、生產力和使用壽命。
維持BMS運作為關鍵目標
BMS能夠密切監視、控制和分配整個電池系統在使用壽命期間的充電和放電。精準監控電流和電壓分布至關重要，因為電池過度充電可能會引起火災或爆炸，而充電不足(或完全放電)則會導致電池失效。電池管理系統的品質直接影響EV每次充電所能行駛的里程數。而優質的電池管理系統能夠大幅延長電池的整體使用壽命，進而降低總體擁有成本。
在這種情況下，價格水準變得不那麼重要，而長期價值則成為關鍵指標。這是因為使用者力求在電池的整個使用壽命內獲得更好的性能。「談到精度，以及車輛整個使用壽命內的精度，不會有任何取捨。」如ADI BMS總經理Mike Kultgen便表示：「精度越高，就越能更良好地瞭解電池的狀態，從中獲取的容量就越多，電池組的運作也就越可靠。」思考電池組的投資，可將BMS的性能考慮在內，而隨著汽車設計者顧慮保固和電池組的生命週期成本，電池組性能的重要性也就更加明顯。
電池管理需全天候監控
電池研發單位對設計團隊提出了極高的要求，因為他們需要考慮一系列的優先事項，包括價格、可靠性和安全性。在處理提供48V到800V電壓的EV系統時，不能冒任何風險。
為了在駕駛員踩下踏板的瞬間提供超過100千瓦的電能，電池系統必須在數百伏特的電壓下才能高效工作。然而，鋰電池只能提供幾伏特的電壓。為了獲得足夠的功率，需要將大量電池串聯在一起形成很長的電池堆疊。通常電動車可能使用100個獨立的電池，在電池堆疊的頂部提供350伏特的電壓。但這帶來了一些挑戰。
在長長的電池堆疊中，如果有一個電池失效，實際上相當於所有的電池都失效了。因此需要監控和管理所有電池，為電池充電、放電，且在車輛生命週期的每一天都要如此。鋰電池不能在極限充放電情況下工作，而必須保持在非常特定的範圍內，例如15%到85%，否則電池性能就會下降。
BMS確保電源狀態穩定
在電源的監控與管理方面，其中ADI的BMS可從電池組生產到報廢的整個週期中，提供精確的電池測量資訊。電子設備直接連接到電池堆疊中的每個電池，報告與電池電流對應的電壓和溫度。系統可提供充電狀態和健康狀態。每個電池的電流和溫度必須透過中央處理器的複雜演算法進行監控。ADI內建通訊介面，同時支援模組化設計(架構)，並且完全可彈性擴展，適用於不同的客戶群體。
ADI BMS總經理Mike Kultgen表示：「BMS對電池進行持續監控，能夠隨時在各種溫度和工作條件下提供可靠的測量精度。系統知道每時每刻的狀況，並且高度依賴從ADI晶片接收到的資訊。」
BMS精度/可靠/穩定創造品牌可信價值
與電池管理系統專家如ADI密切合作，可以接觸到種類多樣的元件和產品。他們為OEM廠商提供人們的系統級專業知識、深厚的領域知識以及多年的BMS實際設計經驗。原始設備製造商則可以提高每次充電行駛里程效率、延長電池使用壽命、確保安全性，並提高品牌信任度。
ADI AUTG副總裁Patrick Morgan表示：「客戶告訴我們，使用產品時需要信任產品，因此我們在他們的場地或我們的工廠舉辦技術高峰會，並邀請關鍵設計人員和應用工程師與他們的團隊交流，花一兩天的時間介紹發展規畫，客戶需要解決的問題，然後討論如何解決他們的特定問題。透過一連串的專注合作來建立信任。」
ADI應用經理Cuyler Latorraca亦補充：「曾有總部設在亞洲的客戶要求根據舊電池管理系統設計新的電池管理系統。研究了他們的想法、系統要求和操作環境之後發現，他們的接地方案導致系統測量存在誤差，這是業界常見的問題，最後我們採取措施消除該誤差。」
電池趨勢朝增加蓄電/減少重量與成本方向研發
ADI一個積體電路中有3至18顆電池，支援的電池數量具競爭優勢。ADI BMS市場經理Greg Zimmer表示：「高壓電池系統技術日新月異，廠商在增加容量、延長使用壽命方面承受著很大壓力。業界將如何實現這一目標？在打造能夠持續使用10年的電池的同時，如何從電池組中獲取更多電能、增加其續航里程、支援更快的充電，並開發集中式和模組化的設計？」
ADI與原始設備製造商合作，透過架構創新來改進功率密度、精度和重量等挑戰，而ADI第5代BMS可望在明年投入車輛生產。
BMS須滿足EV市場需求
電池管理系統須滿足EV市場對安全、高品質、高性能電池日益成長的需求，例如ADI即憑藉以下系統級經驗，以及多樣化的元件產品，提供多元選擇。
・高精度和穩定性。
・透過單一元件和簡化設計全面支援ASIL D。
・高速、EMI可靠、電氣隔離、具有備援的低成本菊鍊，可因應故障情況。
・產品安裝基礎雄厚，已有四代產品投入現場使用。
・透過一系列BMS產品提供系統級解決方案。
在生產大量電池組的同時，也會產生大量可供回收利用的廢舊電池組。只要電池在整個生命週期中管理得當，則耗損並不意味著報廢。在考慮總體擁有成本時，必須將儲能裝置再用於車輛以外的其他用途(也稱為第二生命)考慮在內。
(本文作者為ADI BMS總經理)
