電池管理系統(tǒng)（BMS）對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的保護(hù)作用分析

據(jù)權(quán)威人士預(yù)測(cè)，到2020年，世界電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)總量將翻一倍，年增長(zhǎng)率將會(huì)在30%以上，其中，中國(guó)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)需求量無(wú)疑將是最大的。然而電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的充放電、續(xù)航能力以及使用壽命等依舊是我們亟需解決的問(wèn)題，為此電池管理系統(tǒng)（BMS）隨之產(chǎn)生。

【數(shù)據(jù)來(lái)源：摩根士丹利】

那么，什么是電池管理系統(tǒng)呢？詳細(xì)來(lái)說(shuō)，電池管理系統(tǒng)（BMS）的主要作用是對(duì)蓄電池組進(jìn)行安全監(jiān)控以及有效管理，提高蓄電池的使用效率。而電動(dòng)汽車(chē)的BMS的主要功能就是提高電動(dòng)汽車(chē)鋰電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過(guò)度充電和過(guò)度放電，延長(zhǎng)其使用壽命，針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷、SOC估算、行駛里程估算、短路保護(hù)、漏電檢測(cè)、顯示報(bào)警、充放電模式選擇等，并通過(guò)CAN總線或者以太網(wǎng)的方式與車(chē)輛集成控制器或充電機(jī)進(jìn)行信息交互，保障電動(dòng)汽車(chē)高效、可靠的運(yùn)行，并保證車(chē)輛在使用過(guò)程中的安全。

那么對(duì)于如此重要的電池管理系統(tǒng)，我們又該怎樣對(duì)它進(jìn)行電路保護(hù)呢？針對(duì)電池管理系統(tǒng)（BMS）的電路保護(hù)，美國(guó)柏恩（Bourns）公司能為BMS廠商提供一整套完全滿(mǎn)足AEC-Q汽車(chē)級(jí)認(rèn)證的電子元器件系統(tǒng)級(jí)保護(hù)方案，為電動(dòng)汽車(chē)的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。Bourns公司成立于1947年，公司總部位于美國(guó)加州的河邊市，在汽車(chē)控制、電路保護(hù)以及電路調(diào)節(jié)等方面能提供一系列電子元器件以及相關(guān)解決方案。其產(chǎn)品包括：傳感器、電路保護(hù)解決方案、磁性器件、微電子模塊、面板控制器及電阻產(chǎn)品等。在電路保護(hù)領(lǐng)域的產(chǎn)品有過(guò)電流、過(guò)電壓保護(hù)，以及目前很熱門(mén)的過(guò)熱保護(hù)裝置等，均在新興的電池保護(hù)功能上扮演著重要角色。

美國(guó)柏恩（Bourns）公司主要代理商世健公司技術(shù)支持部副總監(jiān)Angus Zhao表示：“作為電動(dòng)汽車(chē)的核心部件，BMS的安全直接決定了電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)的安全性。BMS產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，工程師必須要考慮如何符合車(chē)用ISO26262標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)相關(guān)的EMC及瞬態(tài)相關(guān)的的ISO7637、ISO16750-2等測(cè)試。為避免BMS內(nèi)部各單元模塊之間出現(xiàn)短路、過(guò)載、浪涌以及靜電ESD瞬態(tài)沖擊，基于目前Bourns成熟廣泛應(yīng)用的電路保護(hù)技術(shù)方案和高性能產(chǎn)品，世健公司專(zhuān)業(yè)的FAE團(tuán)隊(duì)可以充分幫助客戶(hù)的研發(fā)人員應(yīng)對(duì)目前充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的電池管理安全設(shè)計(jì)保護(hù)的功能要求?！?/p>

談到Bourns的電池管理系統(tǒng)保護(hù)方案，我們一起來(lái)看看其電子元器件。其實(shí)早在今年的日本電池展上，Bourns就展示了各式汽車(chē)電池管理系統(tǒng)保護(hù)電子元器件，具體包括：

· 隔離/過(guò)濾的定制化功率磁性器件

· 用于共模噪聲抑制的信號(hào)磁性器件

· 超低歐姆電流檢測(cè)電阻，用于高達(dá)1000 A的分流測(cè)量器件

· 用于高功率直流拋負(fù)載應(yīng)用的高電流雙向TVS二極管

· 過(guò)電流保護(hù)裝置，如TBU、聚合物可恢復(fù)保險(xiǎn)絲PPTC與SingleFuse?保險(xiǎn)絲

那么這么多的電子器件，其具體的安放位置如何？每個(gè)產(chǎn)品在各種電路中具體的作用又是什么？請(qǐng)看下圖：

用于IC芯片供電的DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器的變壓器和電感等產(chǎn)品，在這里可以起到非常好的隔離和防止電壓信號(hào)沖擊的作用。Bourns可以提供豐富的磁性器件產(chǎn)品供應(yīng)，例如電感類(lèi)產(chǎn)品。

電池監(jiān)視IC芯片檢測(cè)電路，Bourns公司的TBU、PPTC以及TVS管將在這里發(fā)揮很好的過(guò)電壓過(guò)電流保護(hù)和ESD保護(hù)作用。特別指出Bourns的車(chē)規(guī)級(jí)TBU-DB-T系列產(chǎn)品獨(dú)有的高耐壓450Vdc/550Vimp、1uS快速動(dòng)作、低電流200mA（max）動(dòng)作的特性，將非常有效的完善BMS的安全功能。

菊花鏈架構(gòu)和電池監(jiān)測(cè)IC芯片之間，變壓器、CMC共模濾波器電感可以起到很好的信號(hào)隔離和濾波的作用。這里也給大家推薦一些Bourns公司的車(chē)規(guī)級(jí)隔離變壓器產(chǎn)品。

高壓TVS二極管可以對(duì)電池組單元起到瞬態(tài)保護(hù)和拋負(fù)載保護(hù)的作用。SM8SF33CA-Q是Bourns公司最新推出的7kW 大功率TVS。

電池包括電流檢測(cè)，Bourns的高精度Shunt分流器可以起到很好的電流檢測(cè)和測(cè)量作用。 針對(duì)小功率的BMS可以采用分流電阻：

針對(duì)大功率的產(chǎn)品可以采用Shunt分流器，這里簡(jiǎn)單列出Bourns的幾個(gè)推薦型號(hào)，其中：CSM2F系列產(chǎn)品有帶針（引出線）和不帶針兩種，不帶針在70攝氏度可承受36W，帶針在70攝氏度可承受50W，客戶(hù)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，靈活選擇。

CANBus總線接口，Bourns公司的CMC濾波器電感、TVS瞬態(tài)二極管可以起到很好的接口隔離、防護(hù)和濾波的作用。Bourns公司的SRF4530A-510Y和CDSOT23-T24CAN-Q將為BMS的CANbus可靠通訊保駕護(hù)航：

關(guān)于世健——亞太區(qū)領(lǐng)先的元器件授權(quán)代理商

世健是完整解決方案的供應(yīng)商，為亞洲電子廠商包括原設(shè)備生產(chǎn)商（OEM）、原設(shè)計(jì)生產(chǎn)商（ODM）和電子制造服務(wù)提供商（EMS）提供優(yōu)質(zhì)的元器件、工程設(shè)計(jì)及供應(yīng)鏈管理服務(wù)。

世健與供應(yīng)商及電子廠商緊密協(xié)作，為新的科技與趨勢(shì)作出定位，并幫助客戶(hù)把這些最先進(jìn)的科技揉合于他們的產(chǎn)品當(dāng)中。集團(tuán)分別在新加坡及中國(guó)設(shè)有研發(fā)中心，專(zhuān)業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷創(chuàng)造新的解決方案，幫助客戶(hù)提高成本效益并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。世健研發(fā)的完整解決方案可應(yīng)用于工業(yè)、無(wú)線通信及消費(fèi)電子等領(lǐng)域。

世健總部設(shè)于新加坡，是新加坡的主板上市公司，擁有超過(guò)700名員工，業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展至亞太區(qū)40多個(gè)城市和地區(qū)，遍及新加坡、馬來(lái)西亞、泰國(guó)、越南、中國(guó)、印度、印度尼西亞、菲律賓、新西蘭及澳大利亞等九個(gè)國(guó)家。世健集團(tuán)在2017年的年?duì)I業(yè)額超過(guò)11億4千萬(wàn)美元。世健于1993年開(kāi)始發(fā)展中國(guó)業(yè)務(wù)，中國(guó)區(qū)總部設(shè)于香港，并擁有11個(gè)分公司及辦事處、2個(gè)研發(fā)中心及2個(gè)物流中心，遍及中國(guó)多個(gè)城市。