然而，這些優(yōu)勢意味著成本增加，并帶來了一些挑戰(zhàn)，要想充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢，就需要解決這些挑戰(zhàn)。

為了在實際應(yīng)用中更好地說明這一點，可以分析圖2，該圖比較了鉛酸電池和鋰離子電池的DoD。可以觀察到，當(dāng)鋰離子電池的DoD從0%增加到80%時，電池包電壓變化極小。80% DoD通常是鋰離子電池的下限，如果低于該值，可能被視為危險水平。

圖2. 電池包電壓電平與DoD

然而，由于鋰離子電池的電池包電壓在可用范圍內(nèi)的變化非常小，即使是微小的測量誤差也可能會導(dǎo)致性能大幅下降。

為了在真實場景中說明這一點：假設(shè)以下AMR是一個24 V系統(tǒng)，使用27.2 V LiFePo4電池包，其中每個電池單元充滿電時的容量為3.4 V。參見圖3。

圖3. AMR通用電池和BMS架構(gòu)

此電池的常見SoC曲線如表1所示。

表1. LiFePo4電池單元和電池包電壓的示例數(shù)據(jù)

對于LiFePo4電池，可用范圍可能有所不同，但一個很好的經(jīng)驗法則是，考慮最小SoC為10%，最大SoC為90%。

如果低于最低水平，可能會導(dǎo)致電池內(nèi)部短路，而如果充電超過90%，這些電池的使用壽命會縮短。

考慮表1，請注意每個電池單元的電壓范圍為350 mV，對于包含8個電池單元的27.2 V電池包，電壓范圍為3.2 V。根據(jù)這一點，我們可以得出以下假設(shè)：

如果LiFePo4電池的可用電池單元電壓范圍為350 mV，則每1 mV的電池單元測量誤差會使范圍減小0.28%。

如果電池包成本為4000美元，誤差成本為：4000美元 × 0.28% = 每mV誤差11.20美元，這意味著電池包在該范圍內(nèi)未得到充分利用。

雖然0.28%的范圍看似微不足道，但當(dāng)擴展到多個AMR系統(tǒng)時，該百分比可能要乘以數(shù)百甚至數(shù)千，它就變成了一個重要因素。如果考慮到電池的自然退化，該因素變得更具相關(guān)性。

自然退化對電池健康也起到重要作用，因為隨著時間的推移，電池的最大SoC將降低（圖4），因此即使在自然退化之后，精確測量電池單元也是維持出色性能水平的有效方式。

圖4. 由于自然退化導(dǎo)致最大可用范圍減少

監(jiān)控所有參數(shù)并精確控制電池的使用能夠有效延長電池使用壽命，并充分利用每個電荷單元。

在移動機器人應(yīng)用領(lǐng)域，ADI的BMS可以提供哪些技術(shù)來增強和實現(xiàn)高性能？

通過精準(zhǔn)測量電池單元，精確的電池管理可顯著提高電池效率，從而更準(zhǔn)確地控制和估算各種電池化學(xué)成分的SoC。單獨測量每個電池單元可確保安全監(jiān)控電池的健康狀況。該精確監(jiān)控有助于平衡充電，防止電池單元過度充電和放電。此外，同步 電流和電壓測量可提高已捕獲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。超快速過流檢測可實現(xiàn)快速故障檢測和緊急停止，確保安全性與可靠性。

ADBMS6948提供移動機器人所需的所有關(guān)鍵規(guī)格，但對于移動機器人，BMS設(shè)計時要考慮的一些關(guān)鍵規(guī)格包括：