這些都提高了效率并降低了運營成本。逐步過渡到車輛的 48V 電源總線和引入高壓電池需要采用適當的熱管理技術。對最關鍵部件(如電池和充電系統)的溫度進行持續監測和控制可提高車輛的可靠性、增加續航里程、提高駕駛舒適性并減少充電時間。

　　電動汽車的熱管理比傳統的內燃機汽車更復雜。電動機必須不斷冷卻，而電池必須根據環境條件進行冷卻或加熱。此外，與傳統車輛中發生的情況不同，沒有立即可用的廢熱來加熱乘客艙。因此，有必要提供適當的節能措施，例如熱泵。冷卻回路是保持電機和電池處于適當溫度所必需的，可靈活用于車內熱量分布。

　　當冷卻回路吸收熱量時，其溫度會升高，因此需要有一個熱交換器，液體或氣體制冷劑在該熱交換器中循環。制冷劑必須具有高熱容量，以便在占用的相同空間內吸收盡可能多的熱量。通過制冷劑蒸發過程(從液態到氣態的轉變)，可以將電池冷卻到比環境溫度更低的溫度。冷凝過程中產生的熱量(從氣態轉變為液態)可用于在寒冷時期加熱乘客艙。高效的熱管理解決方案可實現更大的自主性，滿足電動汽車當前和未來的需求。

　　監控 EV 電池單元

　　安裝在電動汽車上的電池組由多個串聯和并聯的電池模塊組成。電池模塊管理所需的電子電路稱為 BMS(電池管理系統)。BMS 包括一個或多個電源轉換級和一個基于微控制器的嵌入式系統，用于處理與電源子系統相關的所有方面。在電動汽車電池充電或放電過程中，必須監控屬于電池組的每個電池的狀態。

　　電動汽車電池在小體積中組裝了大量的能量。如果不加以管理，過壓或欠壓情況會導致熱失控，從而損壞電池。為此，引入了一種稱為 BMIC(電池監控集成電路)的特殊電路，用于監控每個電池的電壓和溫度。該信息被發送到電池管理控制器 (CMC)，并根據系統的復雜性發送到更高級別的電池管理控制器 (BMC)。

　　BMC 匯總了有關 CMC 監控的電池電壓的信息，用于計算電池當前的充電狀態 (SOC)。SOC 是評估電池剩余自主性的基本參數，從而確定何時請求新充電。另一個參數是健康狀態 (SOH)，它提供了可以從中得出剩余電池壽命的重要信息。特別具有欺騙性的是熱失控，它是由不同類型的故障觸發的，包括過快的充電或放電過程。為了避免這些現象的發生，BMS、CMC和BMC之間的通信必須以盡可能少的延遲進行。

　　商業解決方案

　　存在用于監控電動汽車電池性能的解決方案，這些解決方案可從 STMicroelectronics、Analog Devices 和 NXP 等企業組織購買。

　　STMicroelectronics提供廣泛的 EV 電池監控解決方案組合，在 48V 和高壓電池組中提供高精度測量。典型 BMS 架構，其中使用多個電池管理 IC 來檢測每個電池組電池的電壓、電流和溫度。適用于 EV 電池管理的符合 AEC-Q100 標準的 IC 的一個示例是L9963，這是一款用于高可靠性汽車應用和儲能系統的鋰離子電池監控和保護芯片。最多可監控 14 個堆疊電池，以滿足 48 V 及更高電壓系統的要求。信息可以通過SPI通信或隔離接口傳輸。多個L9963可以菊花鏈方式連接，通過變壓器隔離接口與一個主機處理器通信，具有高速、低EMI、遠距離、可靠的數據傳輸等特點。

　　ADI公司提供廣泛的電池管理系統設備組合，提供支持幾乎所有 EV 電池系統架構的靈活性。例如， LTC6810 可測量多達 6 個串聯電池，總測量誤差小于 1.8mV。0V 至 5V 的電池測量范圍使LTC6810適用于大多數電池架構。多個設備可以串聯連接，允許同時監控長的高壓電池組。每個LTC6810都有一個 isoSPI 接口，用于高速、RF 免疫、長距離通信。

　　恩智浦為多種汽車應用提供穩健、安全和可擴展的 BMS IC。一個示例是MC33771，這是一款鋰離子電池控制器 IC，專為 HEV、EV、電動自行車和電動滑板車等汽車應用而設計。該器件具有差分電池電壓和電流的 ADC 轉換以及庫侖計數和溫度測量功能。它還支持與 MCU 進行標準 SPI 和變壓器隔離菊花鏈通信以進行處理和控制。