BMS芯片在電動車領域的應用分析

BMS（Battery Management System），即電池管理系統(tǒng)，主要功能是電池參數(shù)實時監(jiān)測、在線診斷與預警、充放電與預充控制、均衡管理和熱安全管理等，并保護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下游主要有三大應用：消費電池（3C數(shù)碼）、動力電池（電動車）和儲能電池（國防軍工、可再生能源、通訊、醫(yī)療健康等），電動汽車產業(yè)的快速成長推動BMS的快速發(fā)展。

據(jù)Business Wire最新報告顯示，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BMS市值達到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國和消費國，中國對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技術主要涉及BMS核心芯片技術、BMS系統(tǒng)架構設計、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、功能安全技術等。目前，國內缺口最大的就是BMS相關核心芯片。

? 然而，BMS芯片市場長期被TI、ADI、NXP等歐美企業(yè)壟斷。不管是消費級、工業(yè)級還是車規(guī)級，90%多為進口，國產化率不高，國產化突破非常重要。因此，對國內企業(yè)來說，這是一個可以獲得突破的市場。目前，國內也已經(jīng)有不少企業(yè)瞄準了這一產品方向。 ? 西安華泰半導體科技有限公司( HUATECH SEMICONDUCTOR,INC ，簡稱華泰)?，是一家專注于模擬/混合信號的芯片設計公司。 ? ? 華泰擁有自主知識產權并持續(xù)創(chuàng)新，致力于為電子產業(yè)提供高品質（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 ，產品廣泛應用于工業(yè)和儀器儀表、醫(yī)療電子、汽車電子、通信系統(tǒng)、信息安全以及消費類電子等領域。華泰產品的性能和質量可與國際一流廠商同類產品媲美，其部分產品更勝一籌。致力于成為行業(yè)領先的BMS與信號鏈整體解決方案提供商。

華泰BMS系列產品

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

華泰BMS芯片的應用

華泰BMS鋰電池保護芯片在兩輪車市場的應用：

目前車機電池包主要有以下4個痛點：

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的電芯，以保證容量、電壓、內阻和自放電的一致性。

2、安全性：電池安全是保障電動車健康運行的基礎，BMS系統(tǒng)發(fā)揮關鍵作用。電池故障主要因素有外部破壞、內部短路、溫度過高，三者進一步引發(fā)熱失控，最終導致電動車起火。對電壓電流溫度檢測精度要求高。

3、高可靠性：相比消費電池和儲能電池，動力電池需要在高溫、震動的環(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，對可靠性及穩(wěn)定性要求更高。

4、均衡：BMS 通過實時檢測每組電芯的電壓，運用均衡功能對電芯進行充放電。當出現(xiàn)極端情況，比如某串電芯容量嚴重衰減，電池存在過充電風險，BMS通過燒斷電池主回路保險絲，永久禁止該電池使用。

推薦華泰產品：

HTL6310HTL60410HTL6314HTL60413

華泰產品原理框圖

華泰BMS產品的詳細介紹

HTL6310/6314：內置均衡的8~14節(jié)鋰電池保護芯片

HTL631X具有高精度的電壓檢測和電流檢測電路，實現(xiàn)過壓(OV)保護、欠壓(UV)保護、放電過流(DOC)保護、短路(SC)保護，充電過流(COC)保護、高溫(OT)保護和低溫(UT)保護；且集成了均衡驅動電路，可實現(xiàn)內部小電流均衡，也可外部擴展實現(xiàn)大電流均衡。

HTL6310/6314的特點： 過壓保護：3.6V-4.45V，精度25mV；欠壓保護：2.0V-3.0V，精度50mV； 內置充電過流功能：-10mV到-250mV（可選），精度5mV或10%； 內置三段放電過流功能； 內置4個溫度點保護：充放電高低溫保護，可通過外部電阻調節(jié)保護點； 內置斷線檢測和保護； 0V充電功能：禁止或支持；集成驅動模塊控制外部的充電管（N管或者P管均可）和放電管（N管）； 內置均衡功能：可通過外部電路擴展均衡電流；? 保護延時可調：過充/過放/過流/溫度保護延時等，由外部的電容設置； 低功耗：正常工作狀態(tài)<32μA；欠壓關機狀態(tài)<3μA ?。 ?