與傳統汽車關鍵的三大件——發動機、底盤以及變速箱不同,新能源電動汽車也有俗稱的“三大件”,即電池、電機和電控,而其中很重要的組件就是BMS——電池管理系統。曾有專家斷言,不掌握電池管理系統BMS核心技術,新能源汽車沒有未來。而應用于汽車級BMS的芯片,目前市面上的供應商也幾乎為外資半導體廠商。
電動汽車是創新驅動的新興產業,完全是由新技術創造出的新需求。在十三五規劃建議稿中,已明確要求實施新能源汽車推廣計劃,提高電動車產業化水平。這意味著中國新能源汽車產業將迎來黃金5年。前景是巨大的,但同樣也面臨著巨大的挑戰,其中很重要的就是自主核心技術的缺失。
與傳統汽車關鍵的三大件——發動機、底盤以及變速箱不同,新能源電動汽車也有俗稱的“三大件”,即電池、電機和電控,而其中很重要的組件就是BMS——電池管理系統。曾有專家斷言,不掌握電池管理系統BMS核心技術,新能源汽車沒有未來。而應用于汽車級BMS的芯片,目前市面上的供應商也幾乎為外資半導體廠商。為助力中國新能源汽車產業發展,解決新能源汽車技術發展的瓶頸,央企大唐電信和全球第一的汽車半導體廠商恩智浦于2014年牽手,成立中國首家汽車半導體企業——大唐恩智浦半導體,定位于新能源汽車,混合動力汽車電源管理和驅動,以及新能源相關的集成電路設計領域,專注自主研發,致力于成為全球領先的汽車半導體公司。
電池管理系統(BMS)是車載動力電池與電動汽車的重要紐帶,是整車能量供給系統的控制中樞。電池管理系統對新能源汽車的重要性主要表現在以下三個方面:首先,電池管理系統可以實時監測動力電池的各項工作參數,保證動力電池安全運行,從而保證汽車的安全、可靠運行;其次,電池管理系統提供的監測參數,如動力電池的荷電狀態、可用功率等,還可以幫助整車控制系統制定合適的控制策略,有利于提高電動汽車的動力性、安全性,降低排放;第三,電池管理系統通過對動力電池工作參數的監測和對電池狀態的估計,可以使動力電池工作在最佳工作區,避免過充和過放,提高使用效率、延長使用壽命。總結這三點,核心技術有兩個:一是電池狀態監控中數據采集的多樣性和精確度,二是電池的健康狀態管理。
大唐恩智浦自主研發的鋰離子電池監測芯片,是業界首顆基于電化學阻抗譜技術設計的鋰離子電池單芯監測芯片。與傳統電池監測芯片不同,創新性地集成電壓、阻抗和溫度的監測功能于一體,從而實現電子技術與電化學技術的完美結合。
眾所周知,目前在進行SOC狀態估算中主要是通過監測芯片獲取電池的電流,進行庫侖積分運算,配合電池本身的開路電壓情況,加之相關的溫度補償來實現。針對溫度補償的高精度需求,大唐恩智浦電池監測芯片基于電化學阻抗頻譜(EIS)測量技術,通過阻抗、頻率、溫度的對應關系,無需外部熱電耦傳感器即獲取電池內部溫度信息;在節省成本的同時,該方案可以真實反映電芯內部溫度,能為BMS計算SOC提供更精確的理論依據。
此外,大唐恩智浦電池管理監測芯片在成本控制上也有很多創新。芯片提供片內被動均衡功能,相對市面上其他流行的方案,可以節省放電電阻和開關。采用大唐恩智浦的方案,設計會更簡潔,系統成本會更經濟。
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原文標題:自主汽車“中國芯” 助力新能源汽車產業發展
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