電池管理系統(tǒng)（BMS）對電動汽車的保護作用分析

據(jù)權(quán)威人士預(yù)測，到2020年，世界電動車市場總量將翻一倍，年增長率將會在30%以上，其中，中國對電動汽車的市場需求量無疑將是最大的。然而電動汽車動力電池的充放電、續(xù)航能力以及使用壽命等依舊是我們亟需解決的問題，為此電池管理系統(tǒng)（BMS）隨之產(chǎn)生。

【數(shù)據(jù)來源：摩根士丹利】

那么，什么是電池管理系統(tǒng)呢？詳細來說，電池管理系統(tǒng)（BMS）的主要作用是對蓄電池組進行安全監(jiān)控以及有效管理，提高蓄電池的使用效率。而電動汽車的BMS的主要功能就是提高電動汽車鋰電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，延長其使用壽命，針對電動汽車的動力電池參數(shù)進行實時監(jiān)控、故障診斷、SOC估算、行駛里程估算、短路保護、漏電檢測、顯示報警、充放電模式選擇等，并通過CAN總線或者以太網(wǎng)的方式與車輛集成控制器或充電機進行信息交互，保障電動汽車高效、可靠的運行，并保證車輛在使用過程中的安全。

那么對于如此重要的電池管理系統(tǒng)，我們又該怎樣對它進行電路保護呢？針對電池管理系統(tǒng)（BMS）的電路保護，美國柏恩（Bourns）公司能為BMS廠商提供一整套完全滿足AEC-Q汽車級認證的電子元器件系統(tǒng)級保護方案，為電動汽車的安全運行保駕護航。Bourns公司成立于1947年，公司總部位于美國加州的河邊市，在汽車控制、電路保護以及電路調(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。在電路保護領(lǐng)域的產(chǎn)品有過電流、過電壓保護，以及目前很熱門的過熱保護裝置等，均在新興的電池保護功能上扮演著重要角色。

美國柏恩（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：“作為電動汽車的核心部件，BMS的安全直接決定了電動汽車的整車的安全性。BMS產(chǎn)品設(shè)計之初，工程師必須要考慮如何符合車用ISO26262標準，通過相關(guān)的EMC及瞬態(tài)相關(guān)的的ISO7637、ISO16750-2等測試。為避免BMS內(nèi)部各單元模塊之間出現(xiàn)短路、過載、浪涌以及靜電ESD瞬態(tài)沖擊，基于目前Bourns成熟廣泛應(yīng)用的電路保護技術(shù)方案和高性能產(chǎn)品，世健公司專業(yè)的FAE團隊可以充分幫助客戶的研發(fā)人員應(yīng)對目前充滿挑戰(zhàn)的電池管理安全設(shè)計保護的功能要求?！?/p>

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

· 隔離/過濾的定制化功率磁性器件

· 用于共模噪聲抑制的信號磁性器件

· 超低歐姆電流檢測電阻，用于高達1000 A的分流測量器件

· 用于高功率直流拋負載應(yīng)用的高電流雙向TVS二極管

· 過電流保護裝置，如TBU、聚合物可恢復(fù)保險絲PPTC與SingleFuse?保險絲

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

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)，例如電感類產(chǎn)品。

電池監(jiān)視IC芯片檢測電路，Bourns公司的TBU、PPTC以及TVS管將在這里發(fā)揮很好的過電壓過電流保護和ESD保護作用。特別指出Bourns的車規(guī)級TBU-DB-T系列產(chǎn)品獨有的高耐壓450Vdc/550Vimp、1uS快速動作、低電流200mA（max）動作的特性，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隔離和濾波的作用。這里也給大家推薦一些Bourns公司的車規(guī)級隔離變壓器產(chǎn)品。

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

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

針對大功率的產(chǎn)品可以采用Shunt分流器，這里簡單列出Bourns的幾個推薦型號，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，客戶根據(jù)實際應(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，為新的科技與趨勢作出定位，并幫助客戶把這些最先進的科技揉合于他們的產(chǎn)品當中。集團分別在新加坡及中國設(shè)有研發(fā)中心，專業(yè)的研發(fā)團隊不斷創(chuàng)造新的解決方案，幫助客戶提高成本效益并縮短產(chǎn)品上市時間。世健研發(fā)的完整解決方案可應(yīng)用于工業(yè)、無線通信及消費電子等領(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700名員工，業(yè)務(wù)范圍擴展至亞太區(qū)40多個城市和地區(qū)，遍及新加坡、馬來西亞、泰國、越南、中國、印度、印度尼西亞、菲律賓、新西蘭及澳大利亞等九個國家。世健集團在2017年的年營業(yè)額超過11億4千萬美元。世健于1993年開始發(fā)展中國業(yè)務(wù)，中國區(qū)總部設(shè)于香港，并擁有11個分公司及辦事處、2個研發(fā)中心及2個物流中心，遍及中國多個城市。