BMS芯片在電動(dòng)車領(lǐng)域的應(yīng)用分析

BMS（Battery Management System），即電池管理系統(tǒng)，主要功能是電池參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測、在線診斷與預(yù)警、充放電與預(yù)充控制、均衡管理和熱安全管理等，并保護(hù)電池單體或電池組免受損壞，延長電池使用壽命，維持電池工作在安全狀態(tài)。目前BMS下游主要有三大應(yīng)用：消費(fèi)電池（3C數(shù)碼）、動(dòng)力電池（電動(dòng)車）和儲(chǔ)能電池（國防軍工、可再生能源、通訊、醫(yī)療健康等），電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的快速成長推動(dòng)BMS的快速發(fā)展。

據(jù)Business Wire最新報(bào)告顯示，隨著全球新能源汽車市場的興起，新能源汽車BMS占據(jù)了相當(dāng)大的市場規(guī)模。2021年，全球新能源汽車銷量同比飆升108%，帶動(dòng)BMS市值達(dá)到115億美元，同比增長56.5%。2021年，中國新能源汽車銷量352.1萬輛，占全球總量的54.2%，同比增長157.6%，市場滲透率為13.4%。作為全球最大的新能源汽車生產(chǎn)國和消費(fèi)國，中國對(duì)BMS的需求不斷攀升。2021年中國新能源汽車BMS市場規(guī)模為225.1億元，同比增長90.6%。 ? BMS技術(shù)主要涉及BMS核心芯片技術(shù)、BMS系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、嵌入式硬件開發(fā)和測試、嵌入式軟件開發(fā)和測試、軟硬件集成測試、功能安全技術(shù)等。目前，國內(nèi)缺口最大的就是BMS相關(guān)核心芯片。

? 然而，BMS芯片市場長期被TI、ADI、NXP等歐美企業(yè)壟斷。不管是消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)還是車規(guī)級(jí)，90%多為進(jìn)口，國產(chǎn)化率不高，國產(chǎn)化突破非常重要。因此，對(duì)國內(nèi)企業(yè)來說，這是一個(gè)可以獲得突破的市場。目前，國內(nèi)也已經(jīng)有不少企業(yè)瞄準(zhǔn)了這一產(chǎn)品方向。 ? 西安華泰半導(dǎo)體科技有限公司( HUATECH SEMICONDUCTOR,INC ，簡稱華泰)?，是一家專注于模擬/混合信號(hào)的芯片設(shè)計(jì)公司。 ? ? 華泰擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并持續(xù)創(chuàng)新，致力于為電子產(chǎn)業(yè)提供高品質(zhì)（High Quality）、高性能（High Perf ormance）、高可靠性（High Reliability）以及高附加值（High Value Added）的集成電路IC ，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)和儀器儀表、醫(yī)療電子、汽車電子、通信系統(tǒng)、信息安全以及消費(fèi)類電子等領(lǐng)域。華泰產(chǎn)品的性能和質(zhì)量可與國際一流廠商同類產(chǎn)品媲美，其部分產(chǎn)品更勝一籌。致力于成為行業(yè)領(lǐng)先的BMS與信號(hào)鏈整體解決方案提供商。

華泰BMS系列產(chǎn)品

BMS鋰電池管理芯片： 高精度電壓檢測和電流檢測電路，實(shí)現(xiàn)過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、放電過流保護(hù)、短路保護(hù)、充電過流保護(hù)、高溫保護(hù)和低溫保護(hù)。

華泰BMS芯片的應(yīng)用

華泰BMS鋰電池保護(hù)芯片在兩輪車市場的應(yīng)用：

目前車機(jī)電池包主要有以下4個(gè)痛點(diǎn) ：

1、電芯的一致性：多串電池的基本要求是串聯(lián)電芯必須來自同型號(hào)的電芯，以保證容量、電壓、內(nèi)阻和自放電的一致性。

2、安全性：電池安全是保障電動(dòng)車健康運(yùn)行的基礎(chǔ)，BMS系統(tǒng)發(fā)揮關(guān)鍵作用。電池故障主要因素有外部破壞、內(nèi)部短路、溫度過高，三者進(jìn)一步引發(fā)熱失控，最終導(dǎo)致電動(dòng)車起火。對(duì)電壓電流溫度檢測精度要求高。

3、高可靠性：相比消費(fèi)電池和儲(chǔ)能電池，動(dòng)力電池需要在高溫、震動(dòng)的環(huán)境中工作，且具有多節(jié)電芯，需要處理電芯、碰撞、高壓、絕緣等號(hào)，對(duì)可靠性及穩(wěn)定性要求更高。

4、均衡：BMS 通過實(shí)時(shí)檢測每組電芯的電壓，運(yùn)用均衡功能對(duì)電芯進(jìn)行充放電。當(dāng)出現(xiàn)極端情況，比如某串電芯容量嚴(yán)重衰減，電池存在過充電風(fēng)險(xiǎn)，BMS通過燒斷電池主回路保險(xiǎn)絲，永久禁止該電池使用。

推薦華泰產(chǎn)品：

HTL6310HTL60410HTL6314HTL60413

華泰產(chǎn)品原理框圖

華泰BMS產(chǎn)品的詳細(xì)介紹

HTL6310/6314：內(nèi)置均衡的8~14節(jié)鋰電池保護(hù)芯片

HTL631X具有高精度的電壓檢測和電流檢測電路，實(shí)現(xiàn)過壓(OV)保護(hù)、欠壓(UV)保護(hù)、放電過流(DOC)保護(hù)、短路(SC)保護(hù)，充電過流(COC)保護(hù)、高溫(OT)保護(hù)和低溫(UT)保護(hù)；且集成了均衡驅(qū)動(dòng)電路，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部小電流均衡，也可外部擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)大電流均衡。

HTL6310/6314的特點(diǎn)： 過壓保護(hù)：3.6V-4.45V，精度25mV；欠壓保護(hù)：2.0V-3.0V，精度50mV； 內(nèi)置充電過流功能：-10mV到-250mV（可選），精度5mV或10%； 內(nèi)置三段放電過流功能； 內(nèi)置4個(gè)溫度點(diǎn)保護(hù)：充放電高低溫保護(hù)，可通過外部電阻調(diào)節(jié)保護(hù)點(diǎn)； 內(nèi)置斷線檢測和保護(hù)； 0V充電功能：禁止或支持；集成驅(qū)動(dòng)模塊控制外部的充電管（N管或者P管均可）和放電管（N管）； 內(nèi)置均衡功能：可通過外部電路擴(kuò)展均衡電流；? 保護(hù)延時(shí)可調(diào)：過充/過放/過流/溫度保護(hù)延時(shí)等，由外部的電容設(shè)置； 低功耗：正常工作狀態(tài)<32μA；欠壓關(guān)機(jī)狀態(tài)<3μA ?。 ?