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BMS通信保护成新难题 国产TVS是新能源汽车最好的选择

2017-10-11 14:42:10 来源:半导体器件应用网 作者:黄扬芳

【大比特导读】9月18日,广西一辆福特蒙迪欧轿车自燃,车辆在几分钟内就被烧成空架子。事实上,入秋以来就发生过多起汽车自燃事故,究其原因,主要是电路防护出了问题。

9月18日,广西一辆福特蒙迪欧轿车自燃,车辆在几分钟内就被烧成空架子。事实上,入秋以来就发生过多起汽车自燃事故,究其原因,主要是电路防护出了问题。

保护电子设备免受电源线上出现的有害浪涌电压、瞬态电压、ESD和杂讯的损害,历来是汽车设计中的一项主要挑战。而瞬态电压抑制器(TVS)具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差小、箝位电压较易控制、无损坏极限、体积小等优点,因此TVS是汽车电子保护的理想方案。

TVS是BMS保护的关键

以往,在汽车电子中,TVS被用于CAN通讯口、电源入口的电路保护,因为这两个地方往往可能因为闪电雷击、发动机点火脉冲而遭受很高的尖峰脉冲电压,如果能量不能被吸收,高电压就可能对设备内部造成永久性损害。

不过,随着新能源汽车时代的到来,电池供电催生了48V系统,与此同时BMS保护就显得尤为重要。

电动汽车的BMS系统较为复杂,实现功能要求更多,如对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、短路保护、漏电监测、显示报警,充放电模式选择等,并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进行信息交互,保障电动汽车高效、可靠、安全运行。

众所周知,任何线路的直接短路都会造成电池直接短路,对车辆和人身安全造成危害,故对功能的安全性要求非常高。

而锂电池组是由一个个电池单元组成,每一个电池组大约有500-7000个单元,这对电池的管理与控制提出了更高的要求。在这种情况下,要使电池工作在可靠和安全的状态,就必须管理电池的充、放电状态及监管电池的安全工作电压,目前大多采用主动均衡和被动均衡技术。

每个Cell、Micro Controller、BMS/Charge Controller之间需要协调控制,那么它们之间就免不了要进行数据交换,常见的通信总线有485、232、CAN等。但通信容易受到来自雷电、系统本身电源浪涌及静电的影响,造成系统通信瘫痪,甚至永久损坏,严重可能造成车毁人亡。所以,通信线路的保护尤为重要,常见的方式是在通信线路上增加TVS,能有效抵御来自雷电、电源浪涌及静电的影响。

TVS在汽车上的使用

中国TVS在崛起

相关资料显示,虽然我国是TVS的重要消费国,产量及消费量均居世界前列,但产品品种与质量与国外仍存一定的差距,高性能的TVS进口量较大。

不过近年来,多数国际领先的瞬间抑制二极管生产商已将生产基地转移到中国大陆、印度等国家和地区。中国大陆的瞬间抑制二极管生产商经过多年的引进学习和自主创新,获得了较大的发展,目前这些企业主要分布在厦门、深圳、广州、上海及南京等东部沿海城市,江苏捷捷微电子股份有限公司就是其中典型的代表。

据了解,该公司的TVS产品阵容强大,主要有:SMF、SMAJ、SMBJ、SMCJ、SMDJ; P4KE、SA、P6KE、1.5KE、3KP、5KP、8KP、15KP、20KP、30KP、SM8S系列、AKS系列。 产品广泛应用于通信、安防、 仪器仪表,汽车电子、消费类电子等领域。

成本、可靠性、安全性和性能已成为新能源汽车应用中系统设计重要的参考指标。随着技术的不断进步,国产TVS将成为汽车电子电路保护更好的选择。

然而,对于TVS等保护器件而言,小体积,高电压仍是一个技术难点,并且,如何使TVS在汽车电子电路中应用的效能最佳也成为考量TVS企业实力的重要指标。10月20日,江苏捷捷半导体有限公司将在“第3届新能源汽车核心技术创新研讨会”上,以《新能源汽车上的TVS器件应用》为题,围绕汽车电子过压保护器件应用架构、BMS系统过压保护器件应用、传统车抛负载TVS应用、OBC及充电桩过压保护器件应用这四大方面进行演讲。

据了解,作为江苏捷捷半导体有限公司市场部部长,演讲者何新建先后就职于TE和国内知名保护器件方案公司,从事产品设计研发工作7年和电路保护方案研究5年,对通讯/工控/电力/汽车电子等行业各类通讯端口和电源端口保护方案整改有丰富的经验。曾参与HP/DELL/Cisco等客户网络通讯产品EMC整改,并且还发表过数项电路保护产品方案专利。

往届会议现场

会议介绍

本次会议由大比特资讯、半导体器件应用网承办,将于10月20日在苏州太湖国际会议中心举办。会议邀约多位专家学者以及半导体行业领军品牌企业高管,围绕“新能源汽车电控技术方案”、“电池管理系统技术(BMS)技术方案”、“新能源汽车关键元器件技术方案”、“汽车电源核心技术方案”和“电机技术方案”等方面与各界朋友共同交流学习。

今年3月31日大比特在广州已举办了“第二届新能源汽车核心技术创新研讨会”,会议硕果累累。大会吸引了比亚迪、东风日产、广汽、本田、沃特玛电池、广州小鹏汽车等众多企业的超过300位工程师到场参会,场面热闹非凡。

报名参会福利

为感谢各界朋友的支持,报名参会即有机会获得精美礼品:

1、参会可获得小米电源一个;

2、会议当天抽奖可获得高端电水壶一个;

3、推荐好友参会可获得无线鼠标一个;

4、会议当天五星级酒店自助午餐1份。

报名参会礼品

报名方式

报名请点击链接 http://www.big-bit.com/Meeting/b-111.html

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