比亚迪首创高集成一体化电流传感器,比亚迪推出多节保护IC

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2014年4月1日,致力于亚太地区市场的领先电子元器件分销商—大联大控股宣布,其旗下世平推出基于ADI、ON
Semi、TI的电动汽车电池管理系统方案。

众所周知,纯电动汽车的“中枢神经”——电机控制器,控制着电动车电机的启动,运行,进退,速度,停止,同时也是其他电子器件的核心控制器件。而其中的电流传感器直接关系着它的性能。

1月,SK集团旗下的SK
Innovation与北京汽车集团及北京电控公司三方共同组建的动力电池合资公司已完成注册手续,正式开业。这意味着2014年又是SK集团在华事业结出成果的一年。

在竞争日益激烈的电池保护芯片市场,比亚迪作为老牌电池企业,在锂铁电池保护方面一直致力于完善的保护功能研发。近期,在上一代多节保护芯片基础上推出了高性价比、极具特色的多节保护IC——
BM3451/BM3452,并广泛应用于电动工具、电动自行车、吸尘器、UPS后备电源等领域,打破了日系、美系产品对保护IC市场的垄断局面。

电动车未来将以锂电池为主要动力驱动来源,主因在于锂电池有高能量密度优势,但锂电池也具有大量生产时质量不易掌握等劣势。因此BMS
(Battery Management System)电池管理对于电动车而已则尤为重要。

比亚迪纯电动汽车E6所搭载的BLX9-200I0V1HA以及比亚迪戴姆勒合资品牌腾势所搭载的BSX9-600IOV1HA电流传感器,均由深圳比亚迪微电子有限公司自主研发设计,且该方案已获得国家专利(ZL201220429774.2)。

中韩合资电池企业北京电控爱思开科技有限合资公司是国内第一家中外合资的电池企业,预计总投资10亿元人民币,第一条电池包生产线计划今年6月试投产。按照规划,新合资公司将建设国内第一条全自动的模组生产线和半自动的电池包装配线,成为技术水平国际领先、服务及时可靠的动力电池组企业。

与市场同类主流保护芯片相比,比亚迪BM3451/BM3452不仅具有过充保护、过放保护、充电过流保护、放电过流保护及短路保护等基本功能,还具备过温保护、电池容量平衡、断线保护、外部独立控制、级联应用等功能,全方面保护电池,使电池在应用中更加安全可靠,延长电池寿命。

BMS (Battery Management
System)电池管理系统主要分为两部分,第一部分是前端模拟测量保护电路
,包括电池电压转换与量测电路、电池平衡驱动电路、开关驱动电路、电流量测、通讯电路;第二部分是后端数据处理模块,就是依据电压、电流、温度等前端计算,并将必要的信息通过通信接口回传给系统做出控制。

该电流传感器是基于ASIC技术高集成化设计,并采用多联体电流传感器解决方案。该方案打破了常规需要三个传感器的方式,采用集成化设计,为国内首创。

行业人士分析认为,SK集团在新能源电池研发制造上有着较强优势,电芯产品和电池管理系统开发技术世界一流。其产品具有优秀的高功率和低温性能,将帮助北汽集团解决纯电动车型续航里程短、冬季低温适应性差的短板。“北京电控爱思开科技有限合资公司的成立,将形成高端电池及先进成组技术的配套能力,提升北京市新能源汽车产业发展。”该人士表示。

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因此,透过BMS能准确量测电池组使用状况,保护电池不至于过度充放电,平衡电池组中每一颗电池的电量,以及分析计算电池组的电量并转换为驾驶可理解的续航力信息,确保动力电池可安全运作。电池管理系统广泛应用于电动工具,电动自行车,电动汽车,储能电站,UPS等产品的电池中,预测2013年至2015年全球BMS市场产值成长幅度将大幅跃升至25%~35%。针对这一市场趋势,大联大控股世平推出ADI、ON
Semi 、TI 电池管理系统方案。

与常规方案相比,比亚迪电流传感器方案将霍尔芯片、运算放大器、滤波和温度补偿集成于单个芯片,可靠性更高,失效率更低。

据了解,去年9月,《北京市2013—2017年清洁空气行动计划重点任务分解》正式公布。为解决环渤海地区空气污染,政府部门已将减排指标下发到了北京市、天津市、河北省,直接与政绩考核挂钩,其中发展纯电动汽车成为改善大气环境的重要措施之一。无疑,SK集团敏锐地把握了这一纯电动汽车成为发展大趋势的经济脉络。

一、ADI全隔离式锂离子电池监控和保护系统

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业内人士认为,北京电控爱思开科技有限合资公司的成立是SK
集团在会长崔泰源的“China
Insider”经营哲学指导下的重要战略布局之一。SK相关负责人表示,SK一定会向北京电控爱思开科技有限合资公司持续提供世界一流水平的EV、PHEV电芯产品,不断加强投入确保世界领先水平。

1. 方案特点

锂离子电池组包含大量的电池单元,必须正确监控才能提高电池效率,延长电池寿命确保安全性。方案中的
6 通道 AD7280A
器件充当主监控器,向系统演示平台评估板提供精确的电压测量数据,而 6 通道
AD8280 器件充当副监控器和保护系统。

AD8280 是一款用于锂离子电池组的纯硬联机安全监控器,配合 AD7280A
使用时,可提供具有可调阈值检测和共享或单独报警输出的低成本、冗余、备用电池监控器。它具有自测功能,因此适合混合动力电动汽车等高可靠性应用或者不间断电源等高压工业应用。AD7280A
和 AD8280 均从监控的电池单元获得电源。

ADuM5404集成一个DC-DC转换器,用于向ADuM1201和ADuM1401隔离器的高压端供电,以及向AD7280ASPI接口提供VDRIVE电源。这些4信道、磁性隔离电路是安全、可靠、易用的光耦合器替代解决方案。

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