電(dian)(dian)池管(guan)理系統（BMS）作為實時監控、自動均(jun)衡、智能充(chong)放電(dian)(dian)的(de)電(dian)(dian)子部件，起(qi)到保障(zhang)安全(quan)、延(yan)長壽命、估(gu)算剩余電(dian)(dian)量等重要功能，通(tong)過一系列的(de)管(guan)理和(he)控制，保障(zhang)電(dian)(dian)動汽車的(de)正常運行。

據相關統(tong)計，2013年全球電池管理系(xi)統(tong)市場產值成長(chang)逾10%，2014年至2016年成長(chang)幅(fu)度將(jiang)(jiang)大幅(fu)躍升(sheng)至25-35%.到2020年前，電動(dong)汽(qi)車(che)將(jiang)(jiang)保持約15%~30%的年復合增長(chang)率，除了(le)純電動(dong)汽(qi)車(che)、插電式混(hun)合動(dong)力(li)(li)汽(qi)車(che)和混(hun)合動(dong)力(li)(li)汽(qi)車(che)的數量增長(chang)之外，新型的48V輕度混(hun)合動(dong)力(li)(li)系(xi)統(tong)也(ye)將(jiang)(jiang)顯著促進增長(chang)。鑒于(yu)此，我們采(cai)訪了(le)美國力(li)(li)特公(gong)司（Littelfuse）中國區銷售總監查勇(yong)。

力特公司中國區(qu)銷售(shou)總監查勇(yong)表示，要使電(dian)池(chi)(chi)工作在可靠和(he)安全的(de)(de)狀(zhuang)態，就必須管理電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)充(chong)、放電(dian)狀(zhuang)態，及監管電(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)安全工作電(dian)壓(ya)，目前大多(duo)采(cai)用的(de)(de)是(shi)主動均衡(heng)(heng)和(he)被(bei)動均衡(heng)(heng)技術。

針對(dui)當前(qian)市場，力特公司中國(guo)區銷售總監查(cha)勇(yong)談到，當前(qian)基(ji)于低或零排放而(er)改善空氣質量的需(xu)求，對(dui)汽(qi)(qi)車(che)提(ti)出更高的效率要(yao)求，隨著整個汽(qi)(qi)車(che)中電負載的增加（如汽(qi)(qi)車(che)動(dong)力的提(ti)升、多媒(mei)體用電等），要(yao)求高電壓供電以及更強(qiang)大的供電系統。

目前(qian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽車/混(hun)合動(dong)力汽車架(jia)構主要有四(si)(si)類：一(yi)是(shi)HEV（Hybrid），油、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)混(hun)合動(dong)力，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)靠(kao)發(fa)動(dong)機充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)；二(er)是(shi)PEV（Plug-in），油、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)混(hun)合，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)需(xu)外部(bu)充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)；三是(shi)BEV（BatteryElectricVehicle），純電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)；四(si)(si)是(shi)化學燃(ran)料電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)供(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。查勇(yong)表(biao)示，當前(qian)油、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)混(hun)合動(dong)力汽車占有的市(shi)場比例比較大，后期(qi)會慢慢往純電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)轉型。

電(dian)動汽車BMS保護，電(dian)子保險絲不(bu)可輕(qing)視！

那么，鋰離(li)子電池有(you)哪些優勢？

我(wo)們知道，電動汽車的供電系統是由(you)若干個鋰離子電池組成的。

電(dian)動汽車BMS保護(hu)，電(dian)子(zi)保險絲(si)不(bu)可輕(qing)視！

從上圖可以看到，鋰電(dian)(dian)池(chi)組(zu)是由一(yi)個個電(dian)(dian)池(chi)單元(yuan)組(zu)成，每(mei)一(yi)個電(dian)(dian)池(chi)組(zu)大約(yue)有500~7000個單元(yuan)，這(zhe)對電(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)管(guan)理(li)與控制提出了更(geng)高的(de)(de)要求。

電動汽車(che)BMS保(bao)護(hu)，電子保(bao)險(xian)絲(si)不(bu)可輕視！

鋰電(dian)池技術將是任(ren)何類型(xing)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)的(de)基礎。查勇表(biao)示，目(mu)前還在不斷改進之中(zhong)(zhong)，未(wei)來將提供所需的(de)最(zui)佳成(cheng)本(ben)及功(gong)能性，對(dui)于成(cheng)本(ben)在未(wei)來幾年里預計將降(jiang)低四分之一(yi)到三分之一(yi)，而(er)能量密(mi)度具有相同的(de)增長幅(fu)度。在上(shang)圖(tu)中(zhong)(zhong)，鉛(qian)酸電(dian)池、鎳(nie)氫電(dian)池、鋰離子(zi)電(dian)池的(de)比較表(biao)，可以看到鋰離子(zi)電(dian)池在功(gong)率(lv)密(mi)度和(he)充電(dian)循(xun)環(huan)壽命(ming)上(shang)的(de)優勢(shi)是其它無法替代的(de)。

鋰電(dian)池系統存在哪些(xie)技術(shu)瓶頸？

對于(yu)鋰離子電池技術方面(mian)，還(huan)有很多地(di)方需要進一步完善，查(cha)勇談(tan)到主(zhu)要有三點：

其一，充放(fang)電狀(zhuang)(zhuang)態。當充放(fang)電狀(zhuang)(zhuang)態在一定(ding)范圍內時(shi)電池(chi)才能安全(quan)可(ke)靠地運行，高放(fang)電和(he)過(guo)充電會降低鋰離子(zi)電池(chi)的效率和(he)壽(shou)命，理想的荷電狀(zhuang)(zhuang)態為最(zui)大充電量的20%至90%左右；

其二，安全電(dian)池工作電(dian)壓(ya)。保持電(dian)池電(dian)壓(ya)在(zai)最(zui)低2V和最(zui)高(gao)(gao)4.2V之間，過高(gao)(gao)的(de)(de)(de)電(dian)池電(dian)壓(ya)會(hui)導致(zhi)過多的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)流(liu)動(dong)，在(zai)最(zui)壞的(de)(de)(de)情況下，短路會(hui)破(po)壞電(dian)池；

其(qi)三，熱管理(li)。溫(wen)度控制(zhi)尤(you)為重要，因(yin)為過高的溫(wen)度可能(neng)會在(zai)負極(ji)過程中(zhong)導致一種聯(lian)鎖反應，從(cong)而導致因(yin)可能(neng)的電(dian)極(ji)短路以及可燃氣體(ti)從(cong)有機溶劑（電(dian)解液）中(zhong)除氣而發生危險情況。

要使電(dian)池(chi)工(gong)作(zuo)在可靠(kao)和安全(quan)(quan)的(de)狀態，就必須(xu)管理電(dian)池(chi)的(de)充、放電(dian)狀態，及監管電(dian)池(chi)的(de)安全(quan)(quan)工(gong)作(zuo)電(dian)壓，目前大多采用的(de)是主動均衡和被動均衡技術。查勇補充到(dao)，對(dui)于保(bao)護器件保(bao)險(xian)絲而言(yan)，小(xiao)體積，高(gao)電(dian)壓仍是一(yi)個技術難點。

安全(quan)性方面(mian)該(gai)如何把控？

鋰離子電(dian)池(chi)需要(yao)通過(guo)電(dian)池(chi)管理系(xi)統進(jin)(jin)行仔(zi)細(xi)監測和調節，對電(dian)池(chi)管理系(xi)統本(ben)身進(jin)(jin)行保護是保證這(zhe)一重要(yao)的系(xi)統在所有情況下（組裝(zhuang)、保養、正(zheng)常(chang)操作）安全可靠。

在(zai)短路情況(kuang)(kuang)下，會(hui)在(zai)電(dian)力線(xian)上(shang)引起強大的(de)電(dian)流(liu)。查勇表示，針對(dui)這樣的(de)情況(kuang)(kuang)，推薦使用具有較高(gao)(gao)分斷(duan)能力的(de)保(bao)險(xian)絲(si)的(de)合適的(de)熔斷(duan)技術，如力特(te)公(gong)司的(de)0HEV系(xi)列。電(dian)池管理系(xi)統通常通過高(gao)(gao)阻抗(kang)感應線(xian)連接(jie)，因此短路電(dian)流(liu)會(hui)顯(xian)著(zhu)降(jiang)低(di)，允(yun)許使用電(dian)子保(bao)險(xian)絲(si)，電(dian)當然壓高(gao)(gao)低(di)要求取(qu)決于(yu)電(dian)池結(jie)構。

針對電池保(bao)護(hu)，力特保(bao)險絲和TVS二極管保(bao)護(hu)具有很大的(de)優勢：

1）作為全球保(bao)(bao)護(hu)器件的(de)(de)領導者，力(li)特提(ti)供全系(xi)列(lie)的(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)器件，包(bao)括Fuse、PPTCTVSDiode、TVSDiodeArray，同時提(ti)供不同的(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)方案；

2）所(suo)有器(qi)件滿足AEC-Q101和(he)AEC-Q200汽車認證；

3）LAB能針(zhen)對客戶提供多樣(yang)的測(ce)試需求(qiu)。

查勇指出，隨著越來越多的汽(qi)車應用（如電池傳感器線路保護）依賴電子(zi)保險絲(si)，在(zai)目前(qian)汽(qi)車中使用的電子(zi)保險絲(si)沒有定義官方(fang)標準(zhun)的情(qing)況(kuang)下，力特根據AEC-Q200準(zhun)則制(zhi)定了一項(xiang)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)計劃，對保險絲(si)在(zai)汽(qi)車應用的適用性(xing)和(he)可靠性(xing)進行(xing)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)，這項(xiang)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)計劃包含18項(xiang)測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)，例如1000小時高溫高濕測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)、1000循環溫度(du)沖擊測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)、特殊機械沖擊及(ji)振動測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)等(deng)，所用的樣(yang)本量也有更加嚴格的要(yao)求。 只是一次測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)做到了還(huan)不夠，如何保證(zheng)每批(pi)貨都通過(guo)這個測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)？整(zheng)個質(zhi)量控制(zhi)體系才(cai)能保證(zheng)高品質(zhi)的一致性(xing)和(he)持(chi)續性(xing)，這是某(mou)些(xie)廠(chang)商所不具備的，需要(yao)特別注意。

電動汽(qi)車(che)BMS保護，電子(zi)保險絲(si)不可輕(qing)視！

另(ling)外，力特不斷在汽車(che)應用電子保險絲(si)的(de)合格范(fan)圍內提供更多的(de)產品。對(dui)于(yu)直流濾波電容和IGBT的(de)保護，過去使用的(de)是齊納二極(ji)管，但是它們無法(fa)提供與TVS二極(ji)管相同的(de)優勢(shi)，如快速(su)響應、更高(gao)的(de)浪涌(yong)能力和更高(gao)的(de)可(ke)靠性(xing)。

比如，車(che)(che)(che)載(zai)充電(dian)器(qi)通過CAN總線與其(qi)他(ta)系(xi)統進行通信，在密集的(de)汽(qi)車(che)(che)(che)環境中，CAN線路(lu)會遭(zao)受ESD或其(qi)他(ta)汽(qi)車(che)(che)(che)系(xi)統通過耦(ou)合或傳(chuan)導而(er)引(yin)起的(de)其(qi)他(ta)瞬變所導致的(de)過電(dian)壓應力(li)。對此，查(cha)勇表示，針對CAN總線開發出(chu)了(le)專用的(de)保護器(qi)件，SM24CANA和SM24CANB.其(qi)不(bu)僅具有(you)ESD能力(li)，還有(you)一定的(de)抗浪涌能力(li)，同樣(yang)也(ye)滿足AEC-Q101汽(qi)車(che)(che)(che)認證。

不難發現，鋰電(dian)池系(xi)(xi)統是由(you)若(ruo)干單節電(dian)池組成的，架構都比(bi)較復雜，是整個系(xi)(xi)統能(neng)否可(ke)靠(kao)工(gong)作的關(guan)鍵所在，也極易受到靜電(dian)、開關(guan)功(gong)率負載、感(gan)應浪涌、過負載、短路等過電(dian)流和過電(dian)壓(ya)得威脅(xie)，因(yin)此精心(xin)選擇和正確放置保(bao)護(hu)元器件進行過電(dian)壓(ya)和短路保(bao)護(hu)尤為(wei)重(zhong)要(yao)。

最(zui)后，查勇表示，大力發(fa)展(zhan)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)(che)已成為各(ge)國(guo)共識，世(shi)界(jie)主要國(guo)家如美(mei)國(guo)、中國(guo)、日本、德(de)國(guo)、韓國(guo)、英國(guo)等都紛(fen)紛(fen)建立了自(zi)己宏偉的(de)(de)(de)(de)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)業規劃。新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)安全性(xing)問題，一直是汽(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)業的(de)(de)(de)(de)重(zhong)點工作之一，在展(zhan)望新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)(che)快速發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)同時，我(wo)們須認識到，穩定、高效、安全、可靠的(de)(de)(de)(de)電池管理系統產(chan)(chan)品(pin)，是保(bao)障電動(dong)汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)(de)(de)正常運行的(de)(de)(de)(de)關鍵，只有(you)(you)這樣新(xin)(xin)能(neng)(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)(che)才能(neng)(neng)擁有(you)(you)可持續(xu)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)未來。

文章編輯：CobiNet(寧波)  
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