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  • Linear公司发布了新产品电池组监视器和二线式隔离型数据通信芯片

      北京时间11月8日下午消息,据美国IT网站Computer World报道,三星已获得ARM首批64位处理器Cortex-A57和Cortex-A53的设计许可。分析师称,三星可能会从智能手机和平板电脑市场扩张到伺服器市场。   ARM目前的32位处理器应用范围一直未能突破嵌入式设备和移动设备。这批64位处理器效能比更高,速度更快,将用于伺服器、高端智能手机和平板电脑。预计首批采用64位ARM处理器的伺服器将于2014年面世。   三星发言人表示不方便谈论公司未来的晶片或伺服器计划。   Mercury Research首席分析师迪恩·麦克卡隆(Dean McCarron)说,如果三星决定开发伺服器晶片,其利润率可能比开发智能手机和平板电脑晶片更高。   高效能比ARM处理器主要用于智能手机和平板电脑,随企业希望削减数据中心的能源费用,人们对ARM伺服器越来越感兴趣。有人认为,用ARM伺服器运行社交网站和搜索引擎等应用更为节能。   Facebook、戴尔、惠普及Red Hat等IT巨头都支持ARM伺服器。戴尔和惠普目前提供了采用32位ARM处理器的伺服器供测试。Boston和Penguin CompuTIng等公司已经开始销售ARM处理器。   分析师称,尽管炒得火热,但ARM伺服器的基础设施还高度缺乏。ARM伺服器的成功还依赖于软件支持。许多流行的Linux版本未来将支持64位指令集,因此软件开发进展良好。   上周,TechCon、甲骨文、Citrix等公司也宣布计划为64位ARM硬件开发软件。

    时间:2020-09-07 关键词: 电动汽车 hev Linear ev bms ltc6804 ltc6820

  • 新能源汽车技术分类及三大关键技术详解

    新能源汽车技术分类及三大关键技术详解

      2014年国内新能源汽车产销突破8万辆,发展态势喜人。为了使新能源爱好者和初级研发人员更好地了解新能源汽车的核心技术,笔者结合研发过程中的经验总结,从新能源汽车分类、模块规划、电控技术和充电设施等方面进行了分析。   1新能源汽车分类   在新能源汽车分类中,“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类方法令非业内人士感到困惑,其实这些名称是从不同角度给出的解释、并不矛盾。   1.1消费者角度   消费者角度通常按照混合度进行划分,可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动,节油效果和成本增等指标加如表1所示。表中“-”表示无此功能或较弱、“+”个数越多表示效果越好,从表中可以看出随着节油效果改善、成本增加也较多。   表1 消费者角度分类   1.2技术角度      图1 技术角度分类   技术角度由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力,具体如图1所示。其中P0表示BSG(Belt starter generator,带传动启停装置)系统,P1代表ISG(Integrated starter generator,启动机和发电机一体化装置)系统、电机处于发动机和离合器之间,P2中电机处于离合器和变速器输入端之间,P3表示电机处于变速器输出端或布置于后轴,P03表示P0和P3的组合。从统计表中可以看出,各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛应用,相对来说P2在欧洲比较流行,行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位,P03等组合结构在四驱车辆中应用较为普遍、欧蓝德和标致3008均已实现量产。新能源车型选择应综合考虑结构复杂性、节油效果和成本增加,例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模系统,尽管节油效果较好,但由于结构复杂且成本较高,近十年间的市场表现不尽如人意。   2新能源汽车模块规划   尽管新能源汽车分类复杂,但其中共用的模块较多,在开发过程中可采用模块化方法,共享平台、提高开发速度。总体上讲,整个新能源汽车可分为三级模块体系、如图2所示,一级模块主要是指执行系统,包括充电设备、电动附件、储能系统、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为执行系统和控制系统两部分,执行部分包括充电设备的地面充电机、集电器和车载充电机,储能系统的单体、电箱和PACK,发动机部分的气体机、汽油机和柴油机,发电机的永磁同步和交流异步,离合器中的干式和湿式,驱动电机的永磁同步和交流异步,齿轮箱部分的有级式自动变速器(包括AMT、AT和DCT等)、行星排和减速齿轮;二级模块的控制系统包括BMS、ECU、GCU、CCU、MCU、TCU和VCU,分别表示电池管理系统、发动机电子控制单元、发电机控制器、离合器控制单元、电机控制器、变速器控制系统和整车控制器。三级模块体系中,包括电池单体的功率型和能量型,永磁和异步电机的水冷和风冷形式,控制系统的三级模块主要包括硬件、底层和应用层软件。      图2 三级模块体系   根据功能和控制的相似性,三级模块体系的部分模块可组成纯电动(含增程式)、插电并联混动和插电混联混动三种平台架构,例如纯电动(含增程式)由充电设备、电动附件、储能系统、驱动电机和齿轮箱组成。各平台模块的通用性较强,采用平台和模块的开发方法,可共享核心部件资源,提升新能源系统的安全性和可靠性,缩短周期、降低研发及采购成本。

    时间:2020-08-31 关键词: MCU 新能源汽车 特斯拉 vcu bms

  • 动力电池的梯次利用 BMS技术是关键

    动力电池的梯次利用 BMS技术是关键

      电动汽车动力电池退役回收的压力虽然说不上迫在眉睫,但毫无疑问对这个渐行渐近的问题现在就应该未雨绸缪,早做准备。石油时代即将终结,电车时代正在来临。根据计算预测,2017年我国将有GWh动力电池退役,2020年将迎来10GWh规模。除了确定报废的拆解回收原材料,将其余可在其他场景再次利用的电池梯次利用更能发挥动力电池的剩余价值,实现循环经济,是更为环保高效的做法。但是,要实现动力电池的梯次利用,除了商业操作层面、政策法规上的困难和欠缺外,纯技术层面首先就面临着很大的障碍,如果不能解决基础的技术实现问题,后面的美好设想不免镜花水月,重蹈铅酸电池资源浪费环境污染的覆辙。   梯次利用,说白了就是二手货再使用,比如二手车、二手家具、二手设备,最需要确定的就是这二手货物的残值。一般来讲二手货物通常根据其生产日期或使用年限,即以时间来判断剩余价值。但是动力电池比较特殊,仅从时间,比如出厂日期、累计使用时间这一单一数据无法判断剩余价值,因为电池剩余价值与时间呈非线性关系,也不是时间的单一函数,还需要SOH及其他关键数据,而这些数据是在使用过程中由BMS(电池管理系统)测量计算产生。技术上的困难就在于此,一是数据的准确性,二是数据的完整性,三是数据的可获得性,四是数据的安全性。这几个问题都与BMS脱不了干系,所以,动力电池的梯次利用,BMS才是关键。   首先要确定的是要重复利用到动力电池的哪种组态。单体电芯、单串(多个单体并联)、模组(多个单串串并联)、还是动力电池 PACK(多个模组串联)。单体电芯和电池PACK显然是不现实:单体电芯数量巨大,BMS也没有针对单体电芯的数据记录,再次重组需要重复匹配工作,成本上划不来;整个PACK中每个单串电池性能可能差别较大,以PACK为单位再次利用也不合适。同理,以模组为单位也不合适,最适合的就是单串电池。      数据的准确性主要针对的是SOC、SOH。这些数据模型目前并没有一个权威的标准,电池模型本身虽然可以说是标准的,但是在动态应用中,SOH等重要数据的算法是每家不同,有的是常规算法,有的号称是独门绝技,没有哪一个算法可以称得上是公认的标准。当然,可能也有厂家的算法相当准确,但是出于企业竞争的原因,不可能公开发布,这就只能靠市场、靠时间检验成为实际标准。或者是有专业机构研发出一个准确的算法,集成到专用IC中,以标准硬件的方式给BMS 厂家使用。总之,就目前看来,解决数据的准确性问题只能靠时间演变,要么是BMS厂家经过竞争,数量锐减,只有那么几家相对垄断整个市场,要么是以标准硬件形式由众多BMS厂家使用,目前这种各自为算没有标准的局面无法满足全面的动力电池梯次利用。   数据的完整性。数据按时间划分为两部分,一是出厂原始数据,主要有标称电压、容量、循环寿命;二是使用过程中的重要数据,主要是累计放电量,深度放电次数,SOC、SOH、静态端电压与 SOC对应曲线等。累计放电量、深度放电次数和静态端电压与SOC对应曲线这些数据目前大部分BMS产品都未有记录,这些数据在电池组残值计算中必不可少,而且其中静态端电压与SOC对应曲线对电池再成组具有重要意义,可以在SOH数据匹配的基础上进一步缩小电池组中单串的不一致性,降低退役电池分类成组成本,提高新电池组的寿命。动力电池要想梯次利用,必须要对BMS制定数据记录标准。   数据的可获得性涉及到BMS的功能和架构。电池组退役,所有者权益转移给梯次利用厂家时,新的用户如何获得这些数据?一个方法是BMS(或整车)带有数据远程传输功能(一般是无线传输),将数据不断存储到云端,新用户从云端读到这个数据。一个方法是数据刷新存储都在电池组本地,随电池组一起交给新用户。这涉及到BMS的架构。现在BMS的架构主要有集中式和分布式,分布式在实际应用中因为成本问题多采用半分布式,实际上是一种二级集中式,即几个单串电池串接组成一个模组,模组上的管控电路单元就相当于一个小型的集中式BMS,数据通过总线传给最后的总控制器。集中式的BMS显然不能满足要求,除了成本,因为电池需要重新成组,新PACK的电压、串数、容量可能都会改变,老的BMS基本无法再用,数据读出来要和单串电池一一对应,显然会增加数据与电池再次映射的工作内容。半分布式的BMS也存在电池模组要被拆散的问题无法利用。分布式的BMS可以将数据分别存储到CSC(单体管理单元)和BMU(电池管理控制器),CSC随单串电池转移给新用户,新用户按通讯协议从CSC读出数据,重组之后单串电池数据无需改动。增加功能和规范架构两种方法看起来都会增加BMS的成本,远程传输功能对BMS的限制较小,而采用本地存储读取需要BMS架构为分布式,CSC成为一个标准部件,BMU和CSC的通讯协议为标准协议。   数据的安全性主要是防止有人非法篡改伪造数据,将回收电池提高等级,谋取不当利益。采用云存储是个好办法,因为SOH、累计放电量、深度放电次数等数据都是单向变化的,有历史记录而不是最终记录可以有效防止数据被篡改,当然前提是云存储本身的安全性。BMS软件中加入保护数据单向记录的程序也可以达到这个功能,这样不用云端,本地存储读取就可以。   综上所述,电动汽车动力电池要想在全国范围内做好梯次利用,BMS产品是关键所在,而目前BMS产品的国家标准只有一个QC/T897-2011电动汽车用电池管理系统技术条件,2011年的标准已经不完全适用于现在的新情况,新的内容、新的规则要迅速建立,才能保证产业顺利发展,持续繁荣。

    时间:2020-08-28 关键词: 动力电池 电动汽车 bms

  • 动力电池管理系统(BMS)的核心技术到底是什么?

      新闻摘要:   · 低系统噪声使其可以精确测量半导体器件   · 支持赛宝实验室进行广泛的器件与应用研究   2016 年 1 月 28 日,北京――是德科技公司(NYSE:KEYS)日前宣布,中国赛宝实验室在其半导体器件(包括 MOSFET、HEMT 和 TFT等)可靠性研究中成功采用 Keysight EEsof EDA E4727A 先进低频噪声分析仪(A-LFNA)实施闪变噪声(1/f 噪声)和随机电报噪声(RTN)的测量与分析。   Keysight EDA E4727A是一款高性能的噪声分析仪,可执行快速、精确和可重复的低频噪声(LFN)测量。它支持闪变噪声和随机电报噪声的晶圆映射测量和数据分析,并提供可重复和可靠的测量结果,因此特别适合用于半导体材料和集成电路制程的开发、检验和监测。   赛宝实验室又称中国电子产品可靠性与环境试验研究所,是中国首屈一指的、致力于电子产品质量和可靠性研究的科研机构。作为直接隶属于中国工业和信息化部(MIIT)的机构,赛宝实验室每年为工信部和地方政府的行业管理,以及上万家电子信息企业提供技术支持和服务。   赛宝实验室高级工程师刘远博士表示:“我们经过细致的技术评估后才选择了是德科技的 E4727A 解决方案。其卓越的性能确保了低系统噪声下的精确测量,并且拥有业界最宽的频率和偏压测量范围,支持我们各类器件与应用的研究。我们期待与是德科技在校准方法和标准化方面的进一步合作。”   Keysight EEsof EDA 器件建模产品经理马龙博士表示:“我们很高兴赛宝实验室成为我们低频噪声测量系统在全球的一个新的示范点。低频噪声是半导体材料和制程中一个非常敏感和重要的指标,在可靠性、新材料和新型器件的研究中广泛使用。是德科技致力于通过增强与包括赛宝实验室在内的全球顶尖研究机构以及高校的合作,为相关的研究工作提供大力支持。”   关于 Keysight EEsof EDA 软件   Keysight EEsof EDA 软件是业界领先的电子设计自动化软件,适用于微波、射频、高频、高速数字、射频系统、电子系统级、电路、3D 电磁、物理设计和器件建模等应用。   关于是德科技   是德科技公司(NYSE:KEYS)是全球领先的电子测量公司,通过在无线、模块化和软件解决方案等领域的不断创新,为您提供全新的测量体验。是德科技提供电子测量仪器、系统以及软件和服务,广泛应用于电子设备的设计、研发、制造、安装、部署和运营。2015 财年,是德科技收入达 29 亿美元。

    时间:2020-08-27 关键词: 新能源汽车 动力电池 电动汽车 bms

  • FRAM在汽车电子中的应用方案TOP4

      随着LED显示屏技术的快速发展,它已被广泛应用在各行各业,然而对于新手来说,LED显示屏的很多专业术语都是不了解的,那么究竟LED显示屏常见的专业术语有哪些呢?   1、LED亮度:发光二极管的亮度一般用发光强度(Luminous-Intensity)表示,单位是坎德拉cd;1000ucd(微坎德 拉)=1mcd(毫坎德拉), 1000mcd=1cd。室内用单只LED的光强一般为500ucd-50mcd,而户外用单只LED的光强一般应为100mcd-1000mcd,甚至 1000mcd以上。   2、LED像素模块:LED排列成矩阵或笔段,预制成标准大小的模块。室内显示屏常用的有8*8象素模块、8字7段数码模块。户外显示屏象素模块有 4*4、8*8、8*16象素等规格。户外显示屏用的象素模块因为其每一象素由两只以上LED管束组成,故又称其为集管束模块。   3、像素(Pixel)与像素直径:LED显示屏中每一个可被单独控制的LED发光单元(点)称为象素(或象元)。象素直径∮是指每一象素的直径,单位是毫米。   4、分辨率:LED显示屏象素的行列数称为LED显示屏的分辨率。分辨率是显示屏的象素总量,它决定了一台显示屏的信息容量。   5、灰度:灰度是指象素发光明暗变化的程度,一种基色的灰度一般有8级至12级。例如,若每种基色的灰度为256级,对于双基色彩色屏,其显示颜色为256?256=64K色,亦称该屏为256色显示屏。   6、双基色:现今大多数彩色LED显示屏是双基色彩色屏,即每一个象素有两个LED管芯:一为红光管芯,一为绿光管芯。红光管芯亮时该象素为红色,绿光管芯亮时该象素为绿色,红绿两管芯同时亮时则该象素为黄色。其中红,绿称为基色。   7、全彩色:红绿双基色再加上蓝基色,三种基色就构成全彩色。由于构成全彩色的蓝色管和纯绿色管芯的技术现在已经成熟,故市面基本都用全彩色。

    时间:2020-08-27 关键词: fram 行车记录仪 bms

  • 细梳新能源汽车产业近年的发展变化

    细梳新能源汽车产业近年的发展变化

      我最近我在看行业内的发展方向,已经发生很大的变化。   第一:量起来了,成本就要下去,而且降成本要求很大。和以前太阳能,变频器很像。太阳能从1块/GW,两三年降到2,3毛。变频器如果按功率计算,也是降了不少。现在汽车电机电控也是这样,电池更是这样   第二:技术上国内算都在搞第二代吧,现有的车子上都应该算第一代或者1.5代,二代更多的往小型化,集成化,定制化发展。   第三:新能源车子里的功率指标是越来越大。主机厂也更倾向于开发大功率项目。道理很简单,大功率都能做,小功率相对简单点,大不了大牛拉小车。功率大,车子的性能就更好,加速,百公里各种指标就好。   第四: 国外的电芯, 电池, BMS, 电机, 电控供应商的产品, 都基本进入第二代, 甚至第三代, 而且都很成熟, 在不同的大陆上都有成熟成型的乘用车市场在使用。 国内目前真的是靠国内补贴推动。 看上去这两年很多公司在新能源领域取得了很大的成功和进步, 但真的差很远。 举个例子: 电池日韩那几家, 厂一建, 一开工, 主机厂项目一拿出来, 直接可以谈个5年产能计划和价格, 国内的电池厂基本没竞争力, 乘用车领域。 其他的地方, 也基本都是这个现状。   以上的几点,可以进行分类:   0)车辆的发展:其实中国新能源车辆开发,迭代代数看上去最多的如江淮做到了IEV5后面出IEV6,内部系统可能经历了2~3次大的改性,这是通过后期暴露问题在前端进行修改定义的敏捷开发模式搬到了汽车上。原则上我是不认同这种引入用户参与工程车或者是早期不成熟的产品拿给市场检验的,但这个确实是国内除少数企业通行的做法。      1)成本:如果把2016年初的BOM产品价格,细致的分为电池系统、电驱系统(电机、逆变器)、整车控制器、功率电子(DC-DC+充电机)和空调系统(PTC和电压缩机),你会发现与3年前相比,价格已经腰斩了。如果按照原有的单年,不考虑整车和系统的IPTV带来的维修和后续成本,如果计入一定的补贴这个故事已经开始玩的转,这也是为什么目前国内新能源持续升温的原因,OEM找得到愿意提供低价格部件的供应商,车价维持在高位,依靠补贴作为主要的利润来源。      2)供应商:目前可以分国外供应商和国内供应商:   (1) 国外供应商:由于这些年持续投入改进,也放置了很多产能,由于欧美日需求端不强,现在也是陆续把眼光放到国内来,可以为中国OEM来做了,对比前几年的实际情况,认为国内OEM的产能规划都是画饼的局面有了很大的不同。   (2) 国内供应商:这里可以细分为原来做的和后续进入的。原来的第一批玩家,比如做驱动器的,做功率电子的厂家,其实在产业初期量不大的,日子过得其实挺辛苦的,但是这个胜利果实很难坚守的,因为投入的原因,在制造这块的情况比传统汽车部件的情况要差一些;随着2014、2015局面明朗一些,事情就变成了资本收购、各行业的转入,这个局面最为典型的当属充电桩、车载充电机和DC-DC,几乎原来所有做电源的,光伏的全部进入这个领域了,注意是全部哈。      3)性能:新能源汽车的推广,现在已经完全被Tesla和比亚迪两家,抽象成百公里加速多少,完爆跑车、高性能车辆,将电气化的低转速区间的扭矩输出作为一个持续的卖点。将大功率的作为一个考核点,还有就是降成本的需要,原本瞬时功率50KW提升到100KW,其实成本增加是有限的,这里的额定的功率主要是在最高车速段,所以目前2档变速箱甚至3档变速箱都在有人做尝试。      4)集成化:   被集成的命运是注定的,因为本身部件小型化的意义就是可以放在一起,你独立做到小了,就是给OEM或者TIe1收在一起可以更好的组装。      这里有几种规格   (1) 逆变器+DC/DC:一般是双Motor+DC/DC,最早是博世给3008Hybrid做的方案,荣威550PHEV也是类似的   (2) DC/DC+充电机+配电盒:某汽的方案   (3) 驱动系统集成:电机+传动结构+逆变器一体化,这是拿Volt2做例子,相信后面有人跟      需要说明的是,类似宇通这种五合一,它的考虑点主要是是客车比较贵,里面需要给客户直接替换,方便客户继续使用车辆,然后拉回公司慢慢修,在乘用车里面做到这种集中度,对质量和可靠性的要求短期内还不现实,这里需要维修策略与之匹配。   5)制造情况:这里最主要的是产线投资,我拿个Magna的产线布置来做个对比,其实新能源汽车部件制造是高度自动化的体系。      小结:   1)我个人加了一些解释,现在的汽车OEM不管是本土还是合资的,都有强大的外部压力和内部需求来做这个新能源汽车,在供应商的选择上,是推广整车占据高优先级,所以这里就形成了国外国内各色的供应商的舞台。

    时间:2020-08-27 关键词: 电池 新能源汽车 充电桩 bms

  • 车载电子集成化趋势下BMS功能分配

    车载电子集成化趋势下BMS功能分配

      林学长在聊BMS的功能演变的问题,会不会演化到整车/混动控制器VCU/HCU里面,这个事情我认为值得好好讨论一番。首先我们来看看VW的电池结构      这里大概率的情况是,电池管理系统检测到了高的电流脉冲,然后进行了保护,这个故障的等级定义比价高。      我们在考虑这个事情的时候,可以把德系的架构都拿来看看,其实是属于将电池管理系统至于比较高等级的(BMS主模块ASIL C)。      我是觉得可以把BMS的很多算法直接放在VCU里面,我们做如下分析:   一)测量功能:   1)基本信息测量:电池电压,电流信号的监测,电池包温度的检测 电池管理系统有着最基本功能就是测量电池单体的电压,电流和温度,这是所有电池管理系统顶层计算、控制逻辑的基础 。   2)绝缘电阻检测:电池管理系统内需要对整个电池系统和高压系统进行绝缘检测。   3)高压互锁检测(HVIL):用来确认整个高压系统的完整性的,当高压系统回路完整性受到破坏的时候启动安全措施。   二)估算功能   1)SOC和SOH估计:核心也是最难的部分   2)均衡:出现单体之间SOC&TImes;容量不均衡的时,通过均衡电路进行调整。   3)电池功率限制 :电池在不同的SOC&温度下,其输入和输出的功率是有一定限制的。   三)其他功能   1)继电器控制:包括主+、主-,充电继电器+、充电继电器-、预充继电器   2)热控制   3)通信功能:   4)故障诊断及报警   5)容错运行      细致的可以看下面这个图:   

    时间:2020-08-27 关键词: 汽车电子 车联网 bms

  • 干货!秒懂BMS行业十大关键问题!

      Diodes 公司 (Diodes Incorporated)推出的AL1676通用AC输入LED驱动器经设计满足或超越世界各地针对非调光改装LED灯泡和灯管照明的功率因数法规要求,提供了具有高效率和低物料清单(BOM)成本的设计。集成式MOSFET的多个选项允许实现300V至650V漏极电压和1A 至4A漏极电流,以适合大多数3W 至18W灯泡的要求。   AL1676采用单级降压转换器拓扑,使用恒定导通时间控制,以实现高功率因数运作;简单的闭环算法确保提供精确的恒定LED输出电流,从而实现良好的线性和负载调整率的要求。临界导通模式简化了EMI/EMC设计需求,同时能够检测关断时间,帮助消除了辅助线圈,有助于器件达到极低的BOM数目和成本。   AL1676器件具有欠压和过压、过热关断和过热降电流(thermal fold-back)等多种保护功能,从而在LED灯泡遭遇高环境温度的情况下提高系统的可靠性。高集成度水平结合小型5mm x 6mm SO-7封装,还可实现非常紧凑的解决方案尺寸;通过利用不同MOSFET选项,能够在不同功率的灯泡重新使用相同的PCB 引脚设计。   Diodes简介   Diodes 公司 (Diodes Incorporated) 是一家标准普尔小市值 600 指数 (S&P SmallCap 600 Index) 及罗素 3000 指数公司,是全球领先的分立、逻辑、模拟及混合信号半导体产品的制造商及供应商,服务于消费电子、计算机、通信、工业 及汽车等不同市场。Diodes 的产品包括二极管、整流器、晶体管、MOSFET、 保护器件、特殊功能阵列、单门逻辑、放大器和比较器、霍尔效应及温度传感 器,涵盖 LED 驱动器、AC-DC 转换器和控制器、DC-DC 开关和线性稳压器、电压参考在内的电源管理器件,以及 USB 电源开关、负载开关、电压监控器及电机控制器等特殊功能器件。   Diodes 公司的总部及美国销售办事处位于美国德克萨斯州普莱诺市和加利福尼亚州苗必达市,在普莱诺、加利福尼亚州苗必达市、台北、桃园市、竹北市、 英国曼切斯特和德国诺伊豪斯设有设计、市场及工程中心;在密苏里州堪萨斯城及曼切斯特设有晶圆制造厂,另有一座设于上海;在上海、济南、成都、扬州、台北、香港及德国诺伊豪斯设有组装及测试厂;在台北、香港、上海、深圳、南韩城南市、曼切斯特及慕尼黑设有工程、销售、仓储及物流办事处;并在世界各地设有销售及支持办事处。

    时间:2020-08-26 关键词: 三元电池 磷酸铁锂 bms

  • 普瑞均胜:电动汽车市场化发展需要汽车级的BMS

    普瑞均胜:电动汽车市场化发展需要汽车级的BMS

    作为宝马i系列电动汽车和3、5、7系列插电混动汽车电池管理系统(BMS)的最主要供应商,均胜普瑞(Preh)在中国一直相对比较神秘和低调。随着电动汽车销量的增长,该公司的BMS市场占有率持续提升,并受到中国品牌车企的青睐和认可。 印象之均胜电子电池管理系统 在电动汽车动力电池管理系统(BMS)领域,均胜电子颇具神秘色彩。外界知晓其拥有BMS业务多来源于相关资本研报。在笔者的记忆中,大概是三年前的某一天,有新闻报道说均胜电子的BMS产品得到了著名汽车制造商宝马公司的认可,并获得批量订单。 机缘巧合的是,2013年6月份,笔者曾到北京宝马中国总部与BMW电动汽车相关项目负责人交流。当时特别聊到了宝马电动车BMS的相关话题。彼时,宝马的i系列电动汽车尚未正式登陆中国。不过,此行之后笔者对均胜电子的BMS产生了更加浓厚的兴趣。 均胜电子正式介入BMS领域是在2011年6月完成对德国普瑞(Preh)的收购之后。后者成立于1919年,拥有近百年的历史,在全球汽车电子领域地位显赫,拥有包括宝马iDrive、奥迪MMI系统在内的多项主要技术专利。通过收购Preh,均胜电子获得了与宝马、奥迪、奔驰等著名车企对话的机会,成为这些高端汽车品牌的核心电子产品供应商。 走进普瑞均胜:汽车级BMS产品深受一线主机厂认可 宁波普瑞均胜汽车电子有限公司是德国普瑞为进一步拓展中国市场而设立的子公司。2016年6月份,笔者赴该公司参观并采访了普瑞均胜电动交通执行董事毕绍夫(M. Bischoff)先生,与神秘的普瑞均胜进行了一次近距离接触。     普瑞均胜电动交通执行董事毕绍夫(M. Bischoff)先生 其实,早在2011年,德国普瑞就开始为宝马的混动车型提供BMS方案。2013年,其纯电动和插电式混动BMS方案开始批量应用到宝马i3和i8系列车型上。2015年由华晨宝马生产的之诺1E纯电动车,以及奇瑞汽车生产的艾瑞泽7插电式混动车型均大批量采用普瑞均胜的BMS解决方案。 全球新能源汽车市场在2015年获得了爆发式成长。根据盖世汽车·新能源掌握的数据,2015年,宝马在全球范围内共销售33412辆电动汽车,较2014年的17793辆增长了87.8%。而普瑞是宝马电动汽车BMS的独家供应商。除了宝马之外, Preh还是戴姆勒集团旗下新能源车型的BMS合作伙伴。 “以宝马为代表的豪华品牌车企对车辆的舒适性和功能安全都非常重视,对BMS的要求极高。”毕绍夫特别强调道:“一款好的BMS产品,其硬件必须是汽车级别的,这一点却被一些企业所忽视。同时,对电压和电流的精确监控,是BMS进行工作和电池保护的基础。”据介绍,软硬件开发水平以及对开发、工艺和生产的流程管控都决定着BMS产品的量产性能。普瑞的BMS严格按照功能安全ISO26262的要求进行开发和生产,硬件中有独立的保护芯片,即使整个电池包系统工作在极限状态下也可以通过保护芯片保证电池包安全。 随着合作伙伴电动车销量的增长,普瑞的BMS市场占有率持续飙升,成为均胜电子2015年年报中最亮丽的看点。 根据年报,均胜电子2015年的BMS产品营收占其新能源动力控制系统产品的95%以上,超过2.83亿元人民币。 毕绍夫表示,中国是全球最大的电动汽车市场,越来越多的中国品牌车企已经与普瑞建立了合作关系,显示出中国车企对新能源车辆性能的重视,以及对BMS产品质量的更高追求。 随着新能源汽车市场的爆发,越来越多的企业涌入到BMS领域。毕绍夫表示,一些原来从事消费类电子产品应用的“BMS”企业的电池管理系统可能很难达到汽车级别的要求。“汽车要求具有10年以上或者15万公里的使用寿命,BMS是汽车的核心部件,无论是在可靠性还是寿命方面,都应该达到汽车级别的要求。” 普瑞的BMS产品在电动车辆应用方面积累的大量的、可靠的实际验证经验和数据。据介绍,其实早在与宝马i系列电动车型合作之前,Preh的BMS产品在欧洲市场已经大批量应用。“在欧洲市场我们的产品最早应用在工程车辆、商用车以及电动叉车上面。经过长时间的、大量的验证,我们的BMS产品无论是功能安全,还是可靠性,都是值得信赖的。这也是宝马选择我们作为其BMS最主要供应商的原因之一。” 在采访过程中,毕绍夫特别提到BMS的“可扩展性”。当前的动力电池存在磷酸铁锂、钛酸锂、三元材料等多种技术路线,不同类型的动力电池对BMS的相应要求有所不同。 毕绍夫介绍说,BMS的可扩展性决定其是否适用于不同类型的电池。“我们的BMS通过对相关电池的匹配和标定工作,能够应用在不同类型的动力电池上。” 毕绍夫告诉笔者,普瑞公司的BMS在技术方面拥有行业领先的电池均衡设计和完整的软件解决方案,产品满足最严格的硬件设计和生产工艺标准,具有与全球一流主机厂联合开发和系统集成的能力。 岂止于BMS,多项前瞻性电动车辆解决方案在前期开发中 除了上文提到的宝马、戴姆勒、奇瑞之外,中国中车、吉利汽车等一大批优秀国内整车企业也是均胜电子的合作伙伴,其中与吉利的合作有望在今年量产。 均胜电子核心业务包括驾乘安全、智能汽车、新能源汽车,以及智能制造等相关产品和服务。根据均胜电子2015年年报,目前公司已进入特斯拉供应体系。公司新并购的KSS与特斯拉在安全领域也有合作。普瑞作为均胜电子集团的子公司,主要业务和产品除了新能源领域之外,还包括汽车智能驾驶和智能制造工业化4.0等。 在新能源汽车领域,普瑞拥有多种不同的解决方案,包括48V系统的电池管理系统、800V系统的高压BMS和DC/DC转换器等。“我们希望推动新能源汽车的全球化发展,目前正在进行的技术开发将根据主机厂的选择提供最合适的解决方案”,毕绍夫如是说。 目前普瑞已在宁波建立具备完整开发能力的研发中心,但BMS产品仍在德国工厂生产。“我们向中国伙伴提供的BMS产品目前均由德国工厂生产,为了更好地服务于国内客户,我们已经确定在宁波建立完整的生产能力。从2017年开始,我们将会从宁波的生产线向中国以及周边国家的合作伙伴提供BMS及相关产品。” 总结:BMS的功能和角色将会不断升级和演绎 当前中国电动汽车BMS市场,产品成本还是最被关注的因素之一。随着自主品牌车企对驾乘安全和驾驶体验的进一步重视,高性能BMS的需求量会大幅度上升。 笔者以为,BMS已经不再是单纯的从管理电池的角度而衍生出来的一种附加产品,随着车辆电动化、智能化的发展,BMS将会被赋予更多的功能,并从基本的功能向更多的角色演绎——精确、可靠、安全、人性化等。而这些功能和角色的实现,必须是以汽车级的BMS为护航前提。

    时间:2020-08-23 关键词: 电动汽车 bms

  • 中国汽车电子现状分析及未来的发展机遇

    中国汽车电子现状分析及未来的发展机遇

      随着高通收购NXP,Intel推出多款车规处理器,联发科的跟进,汽车电子无疑成为半导体厂商挖掘的下一座金矿,但全球的汽车电子产业变化如何?中国在当中又充当什么地位?我们来详细看一下。   电气化、智能化为汽车电子提供新的增长点 随着消费者对车辆需求的增加、网络在车辆中的应用、安全需求增加、机械和电子系统之间的转换、动力总成性能的提升,汽车电子产业规模不断扩大。2014年中国汽车电子市场总规模达到 3844 亿元,过去 5 年 CAGR 达到 21%;汽车电子产品占整车成本的比重不断提高,由上世纪 80 年代末的 5%上升到目前的 25%,在中高档轿车中已经超过 30%,预计高档轿车中电子产品的价值含量将很快达到 50%。 中国汽车电子市场规模(亿元)   汽车电子的分类          汽车电子整车成本占比   但我们也要明白一个现状,现在的汽车电子市场基本是欧美日的天下,我国汽车电子市场本土企业多集中于中低端市场,且多集中在后装市场,且规模企业较少。   跨国企业主导中高端市场, 20%的外资企业市场份额接近 70%。 而本土企业 2400 余家,而收入规模 10 亿元以上的不足 20 家。本土企业在国内自主品牌整车中的配套率提高,并开始向中档汽车渗透,如高强度车灯整流控制器、车载终端、安全气囊灯已经切入中档汽车配套体系。   而为了推动中国汽车电子产业的发展,国家出台了一系列的政策。      国家促进汽车电子发展政策汇总   汽车电子国产化现状分析   虽然高端市场被欧美日占领,但不能否认的是近年来,中国的汽车电子产业也取得了长足进步。在某些领域还取得了突破,现在传统动力控制系统国产化程度较高,增长点较少。 目前,除汽车压力传感器、流量传感器等关键件依然依赖进口外,动力控制系统基本已经完成国产化或已经部分国产化。 当前,传统汽车动力系统普及率高,增长点少。      发动机电控单元系统      动力控制类汽车电子分类及国产化进程   这里尤其值得提一下的就是我国BMS产业的发展。   受益于电动车的高速成长, BMS 产业 2020 年规模可达 75 亿元。 2015年新能源汽车产量为 33 万辆,渗透率达到 1.35%,进入高速成长期。按照 BMS单价乘用车 0.3万元、客车 1万元、专用车 0.5 万元计算, 2015年新能源汽车 BMS 市场产值约为 18.6 亿元。   假设 2020 年乘用车、客车、专用车销量为 2800 万辆、 50 万辆、 150 万辆,渗透率分别达到 5%、50%、 10%, 2020 年 BMS 市场规模将达到 75 亿元,CAGR 达到 32%。      我国BMS的市场规模   另外需要提一下的就是自动变速箱,中国将迎来新机遇。   我们知道,汽车底盘控制系统应用较多,类似车道保持、电控悬架等应用不断出现,但是普及时间长,未来市场增长缓慢。      底盘控制系统分类及国产化进程   但是自主自动变速器配套率低, 是未来产业化的重点。   目前,自动挡车型的销量已经过半,但是乘用车自主自动变速器的年配套量不足 5%。 此外,由于一些核心零部件轴承和油封的开发上的不足,自动变速器仍然与进口和合资变速箱在质量稳定性和可靠性上存在差距。   自动变速器产业被高度重视,《汽车产业调整振兴规划》明确重点支持研发商用车 AMT,六档以上手动和自动变速器( AT),双离合器式自动变速器( DCT)和无级变速器( CVT)等关键技术。      国外厂商变速器技术路线   自动变速箱迎来技术升级机遇, 6AT、 CVT、 DCT 为我国市场主要增长点。 不论是传统的手动变速器还是快速发展的自动变速器,在未来五年都面临技术升级的机遇。   (1) AT 产品进入自主创新阶段, 6AT 将成主流。 在传统的齿轮变速器领域, 6AT 已经迅速替代 4AT 成为市场主流,先进的 8/9AT 已经出现,未来将成为高端车型的标准配置。   (2)DCT 产品进入产业化初期。 多家自主车企规划过自主 DCT,其中,上汽、比亚迪、广汽和江淮的自主 DCT 车型已经上市销售, 长安和吉利的 DCT 将在今年实现量产。 此外, DCT 与 MT 产业基础相近,更容易实现产业化。   (3)CVT 产品进入产业化起步阶段。 CVT 变速器已经拥有自主技术。 奇瑞、容大 CVT 已经实现量产。   (4)AMT 在商用车市场实现产业化。 AMT 换挡逻辑不清晰,顿挫感强,驾驶体验比较差,已经开始逐渐被乘用车市场淘汰,目前在商用车市场已经实现产业化。      自动变速器技术发展历程   智能汽车推动,ADAS、车载系统、TPMS 高速成长   随着汽车智能化的发展,汽车对主动安全、通讯与导航、视觉技术、识别技术、信息娱乐、舒适环保方面的要求都有所提升。 安全控制、车载电子类应用的需求将大大提升。      智能车联时代的汽车电子技术   ADAS、 车载信息系统,胎压检测系统( TPMS) 进入高速成长期。 从汽车电子产品的生命周期来看, ADAS、车载信息系统、胎压监测系统将进入成长期。   (1)汽车智能化一条路径是单车的智能化, ADAS 是实现的基础。 随着ADAS 销售规模的扩大, ADAS 产品也将进入本地化生产阶段。   (2)汽车智能化的另一条路径是车与车、车与路、车与网、车与人的互联互通,即所谓的车联网,主要通过车载信息系统来实现。 移动互联网的发展和互联网企业的整合,产业将进入爆发期。   (2)在今年颁布的《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》中, 胎压监测系统将成为未来新车出厂的国家强制性装备。      汽车电子各细分市场生命周期   把握技术升级下的国产化机遇   在汽车变革的大环境中,中国能可以从多方面入手提高技术水平,首先就是BMS。   国内车企对 BMS 的技术要求将提升,市场迎来巨大的机遇和挑战。 目前国外盛行的 BMS 产品多采用主动式均衡功能设计,全球主流电动车大都采用主动均衡模式,但该产品价格较高。   而国内基本采用被动式均衡功能和不带均衡功能的 BMS 产品,价格低、功能简单。未来随着电动汽车的规模化生产,国内车企对于电池管理系统的技术要求必然会随之提升,电池管理系统( BMS)市场发展面临巨大机遇和挑战。      BMS 系统的层次和对应采用车型   而现在,我国的BMS市场由本土厂商主导。   我国生产的纯电动乘用车所采用的 BMS 供应商呈现四大类型:专业的 BMS 厂商、主机厂、电池厂商,以及综合型汽车零部件企业。其中,主机厂生产的 BMS 装机量约占总量的 28%电池厂生产的 BMS 装机量份额约为 12%,专业的 BMS 厂商约占据 60%的份额。从 BMS 供应商的性质来看,外企占比约 10%,本土企业占比约 90%,本土厂商占据主导地位。      2015 年中国纯动乘用车 BMS 市场份额   但是我们也明白到,BMS 核心技术门槛较高,专业厂家具备数据积累优势。 BMS 最核心的三大功能为电芯监控、荷电状态( SOC)估算和单体电池均衡。   SOC和电池均衡技术技术难度较高,需要积累大量的 BMS 运行数据,而专业 BMS 厂家具备优势。 专业的代表企业有均胜电子、惠州亿能、安徽力高、深圳科列技术、深圳国新动力、杭州节能动力等。 主机厂主要配套自己的新能源汽车, 代表企业有比亚迪、 康迪、 长安新能源等。电池厂代表企业有 CATL、沃特玛、普莱德、欣旺达等。   另外,自动变速箱也是国产化和产能增长中的机会。   随着国内对 DCT 变速器、 CVT 变速器需求的增加,自动变速器生产企业的产能将在未来几年持续增加。根据 IHS 动力系统的估计,到 2020 年,约有 30 个规模较大的自动变速器项目将在中国投产或产能升级。 据统计,国内 DCT、 CVT、 AT 总量将由 2014 年的 376 万台扩张至 2020 年的 1111 万台。      全国自动变速器制造商分布及产能规划( 2014→2020)   另外,在汽车智能化和无人驾驶花的推动下,毫米波雷达、芯片算法、智能终端、 TSP 是新的看点。   首先是ADAS 进入国产化生产阶段,五年市场规模达 180 亿元。 随着 ADAS销售规模的扩大, ADAS 产品也将进入本地化生产阶段。根据 SBD 的估计, 2014 年中国 ADAS 市场规模为 5.4 亿欧元(约 40 亿人民币),到2021 年,这一市场规模达到 25 亿欧元(约 180 亿元人民币), CAGR达到 24%。   而ADAS所需用到激光雷达成本高、超声波雷达门槛低,毫米波雷达有望快速实现国产化。   现在ADAS 中的雷达主要分为激光雷达、超声波雷达和毫米波雷达三种。 激光雷达由于成本高昂、尚未商业化,超声波雷达技术门槛低、供应商众多,而毫米波雷达成本在两者之间,虽然技术主要掌握在 TRW、博世、大陆等公司手中,但是有望最先实现国产化。   毫米波雷达的技术比较成熟,价格也并非遥不可及。接下来两年会有大批毫米波雷达产品上市,价格将快速下降,因此将推动毫米波雷达在防撞和测距中的大规模应用。   国内算法类公司具备较强的研发实力,关注潜在的龙头企业。 目前国内的算法公司主要有专门的算法公司以及 TIe1 供应商和整车企业。前者在视觉领域已经有了多年的积累,在算法方面具有较强的竞争力,已经能基本实现 ADAS 的功能,在车辆识别率等关键指标上与 Mobileye 差距不大。      毫米波雷达的国产化进程      国内主要的ADAS算法公司   车联网也会是关注的重点。   动互联网的普及使得手机模式成为实现车联网功能的一种重要方式。互联网企业拥有丰富的互联网资源、强大的基础支持,以产业链整合者的姿态出现。   据 SBD 估计, 中国的车联网终端将由 2013 年不到 100 万套增长至2018 年的 1000 万套,增长近 10 倍。手机-车机模式将快速普及到中低端车型。   而据 staTIsta 的预测, 15 年车联网市场规模为 50.4 亿美元(约 330亿元人民币),预计到 2020 年市场规模达到 338.2 亿美元(约 2200亿元人民币)。中国车联网的渗透率由 16 年的 4.8%上升为 2020 年的 18.1%;车联网用户到 2020 年达到 4410 万。产业链整体保持高 速增长。      中国车联网市场规模   我们也应该看到,在这个领域,前装市场仍为主体、后装市场更易爆发,关注拥有核心技术的潜在龙头。   1)在前装市场,由于车厂控制了汽车这一硬件入口,具有很高的进入门槛,且受车厂限制多。而后装市场凭借其低成本、易装配的优势,移动互联网的发展趋势带来的潜在的海量通过手机-车机的模式使用车联网服务。   2) 当前后装车载终端产品功能和服务的差异化程度较低,创新产品较少。智能车载终端除了具备车辆检测、驾驶习惯跟踪等基本功能以外, 必须具备一系列能增加用户粘性的特色功能以及创新性应用才能从众多产品中脱颖而出。      中国车联网前、后装终端规模(万台)   而在TSP 平台方面,后装市场入口开放、更易切入。   ( 1)车联网运营商直接向消费者提供服务,分配利润,扮演数据入口的角色, 在产业链中处于核心地位,潜在利润空间巨大。   ( 2) 后装市场,切入难度相对较低,入口开放。 本地化门槛高,关注线上线下资源丰富的企业。      车联网服务规模   再者,电控系统软件的发展面临时间窗口机会。   电控系统软件是汽车电控系统的核心。 汽车的电子控制系统一般由传感器、 控制单元和执行元件三大部分组成。   1)传感器将外部运行信号、汽车的状态信号、驾驶员操作信号等转换成电信号,并将其送入电控单元。   2) 电控单元对输入的信号进行处理,并产生相应的控制信号。   3) 执行元件接收电控单元输出的控制信号,并输出相应的物理量控制汽车      电控系统的解剖   新技术使得汽车基础软件迎来发展的时间窗口机会。 在整车平台化、零部件通用化和功能电子化的趋势下,汽车基础软件在汽车电子系统中的作用突显。新技术对传统技术的影响使得国内汽车电子基础软件的发展。      汽车电控技术系统的演变   国内汽车电控系统软件规模近 100亿元,亟需为行业服务的专业化企业。   1) 按照基础软件占每个电控系统成本平均 5%计算,自主品牌乘用车中的电控系统软件规模接近 10 亿元。如果扩展到商用车和合资车,国内电控系统软件规模可达到 100 亿元。   2)当前产业链中,在采用国外零部件、基础软件和芯片时, 自主软件厂商刚起步、自主芯片缺乏。自主需求得不到有效满足,需要为行业服务的专业化企业。      我国汽车电控系统软件企业   虽然中国汽车电子在这几年取得了大幅度进展,但我们也需要明白到,在高端领域,基本上是国外厂商的天下,尤其是在芯片领域,这对于中国厂商来说,几乎是一个难以企及的禁区。不过近年来在全志等厂商的努力下,中国前装级别芯片也出现了不错的突破口,展望未来,中国汽车电子会获得更大的飞跃。      国际汽车产业链的代表企业

    时间:2020-08-17 关键词: 汽车电子 车联网 bms

  • 基于ISO26262的恩智浦BMS安全解决方案

    基于ISO26262的恩智浦BMS安全解决方案

    随着汽车电子软硬件复杂程度日趋提高,来自系统失效和随机硬件失效的风险也日益增加了。汽车电子行业标准ISO26262的发布,使得人们对车辆设计的功能安全有更深入的理解,从而对评估、避免这些风险提供了可靠的流程保证。 一、BMS简介 BMS即Battery Management System,电池管理系统的意思。作为新能源汽车“三电”核心技术之一,BMS在HEV/EV上扮演重要作用。广义上,BMS包含传统的12/24V铅酸电池管理,这里讨论的BMS主要是针对HEV/EV的动力电池管理,从48V的弱混动到500V以上的全电动,恩智浦的BMS解决方案都可以覆盖。 一般来说,BMS由一个主控单元和多个从控单元组成,从控单元直接连接电池包(Battery Pack),采集电池的电压、电流和温度等,主控单元通过CAN总线或Daisy Chain(菊花链)通信等方式管理多个从控单元。 按照新能源汽车对电池管理的需求,BMS具备的功能包括SOC/SOH估算、故障诊断、均衡控制、热管理和充电管理等。SOC即电池荷电状态,用于衡量电池剩余电量,对于判断汽车可行驶里程十分重要。故障诊断用于判断电池的当前状态,及时正确识别电池充放电过程中的过压、欠压、过温等异常情况有助于避免事故发生。均衡控制主要是消除单体电池之间的容量差异,达到一致性,延长电池使用寿命。 图1 电池管理系统BMS架构 二、BMS功能安全开发流程简介 ISO26262定义的功能安全标准涵盖了产品的管理、开发、生产、经营、服务和报废等阶段,覆盖产品的整个生命周期,产品开发时主要关注的阶段有概念、系统级开发、硬件开发和软件开发等阶段。 在功能安全概念阶段要做系统危害分析(Hazard Analysis)和风险评估(Risk Assessment),得出汽车安全完整性等级ASIL(AutomoTIve Safety Integrity Level)。ISO26262标准规定了A到D四个安全等级,其中D级为最高等级,相应的需求最为苛刻。一般而言,主流车厂认为BMS应该需要达到的安全等级至少是ASIL-C。在得出安全等级ASIL后,需要设立安全目标(Safety Goal),并提出相应的安全需求(Safety Requirement)和安全机制(Safety Mechanism),并在必要的时候做功能安全等级分解。ISO26262给出了三个指标:单点故障指标SPFM,潜在故障指标LFM和随机硬件失效指标PMHF,用于去评估系统的安全性等级。 图2 ISO26262 安全生命周期 例如,在BMS开发过程中,对BMS的危害分析有过压(过充)、欠压、过温和过流等危害事件,如过压可能是一个比较严重的事件,尤其长时间对电池过充会导致电池性能下降和不可恢复性损坏,甚至导致电池变形、漏液情况发生,通过对过充这个事件进行危害分析和风险评估,得出其安全等级是ASIL-C或者ASIL-D(在不同应用场景下分析下得出的安全等级可能不一样),那么系统的安全目标就是BMS应该能及时发现电池过充情况并作出处理,对应地,要从单点失效和潜在失效等方面考虑设计安全机制,最后用前面提到的度量指标进行安全性评估。

    时间:2020-08-13 关键词: 恩智浦 MCU 解决方案 bms

  • 解析电动汽车锂电池BMS系统

    解析电动汽车锂电池BMS系统

    电动汽车的出现,是在全球变暖、环境污染和能源危机所推动的。2015年全球电动汽车生产量和出货量分别超过了50万辆的规模,其中中国超过了37万辆。电动汽车必须要有电能储存装置,目前锂离子电池是动力电池的首选和主流。锂离子电池在串联成组使用时存在过充、过放、过流、温度过高过低等问题,会造出锂离子电池的迅速损坏,因此需要电池管理系统进行管理。 1、锂离子电池 锂离子电池指由正极、负极、隔膜、电解液四大主要材料和外壳制成的电池。其中正极和负极材料必须能够可逆的嵌入和脱嵌锂离子,隔膜必须是锂离子导通而电子绝缘,电解液必须是锂离子溶液。 通常正极材料里是一个过渡元素发生氧化还原反应,而金属锂和碳负极是金属锂发生氧化还原反应。充放电过程,锂离子在电池内部正负极之间来回转移,电池在外电路移动。有人形象地把这种锂离子转移过程成为摇椅,而将锂离子电池称为摇椅式电池。 图1 锂离子电池的工作过程图示 锂离子电池正极材料一般采用嵌锂过渡金属氧化物,如Ni、Co、Mn的嵌锂氧化物。负极材料则要选择电位尽可能接近金属锂的嵌锂化合物,如各种碳材料、SnO、SnO2、硅合金等。 电解液普遍使用报告LiPF6的溶液,溶质为有机物,常用的有乙烯碳酸酯(EC)、丙烯碳酸酯(PC)和低密度二乙烯碳酸酯(DEC)等;隔膜主要由烯烃类聚合物制成多孔复合膜;外壳材料有钢、铝、塑料、铝塑膜等。锂离子电池典型的结构如下图: 图2 方形电池的典型结构 锂离子电池典型参数有:容量、内阻、电压;锂离子电池特性参数有:循环寿命、放电平台、自放电率、温度性能、储存性能等。锂离子电池安全测试有:过充、短路、针刺、跌落、浸水、低压、振动等。 锂离子电池比较娇贵,其充放电是一个多变量、非线性复杂的电化学过程,如果不能满足其充放电的条件要求,很容易出现寿命快速下降、性能降低、起火、爆炸等事件,因为锂离子电池对于温度、电压、电流等很敏感。 2、电池管理系统的发展 早期的电池管理系统有:德国1991年开始设计的BADICHEQ和BADICOaCH系统,美国通用汽车EV1使用的电池管理系统,美国AC Propulsion 公司开发的名为BatOPt的高性能电池管理系统。 国内最早主要是一些高校依托自己的科技优势联合一些大的汽车和电池生产商进行了一些研究工作,清华大学为EV-6568轻型电动客车配套了电池管理系统、同济大学和北京星恒合作开发了锂离子电池管理系统、春兰研究院开发了HEV-BMS系统、北京理工和北方交通大学等依托国家863计划电动汽车重大专项子课题,也开发了有特色的电池管理系统。随着电动汽车市场的启动,许多商业化的产品都获得了大批量的应用。 3、电池管理系统研究内容 首先,要研究电池管理系统,一般研究单片机为核心,车载网络为分布系统。然后研究传感,因为需要检测电池的参数。一般检测电压、电流、温度。数据和控制的传输需网络来实现,一般用CAN网络。执行机构,通过显示屏、继电器、风扇、泵、电机等来实现。 图3 电池管理系统的硬件系统示意图 有了管理的实现系统,需要管理的运行系统。对电池的管理,分为放电、充电和静置三种过程。静置涉及到温度、安全的管理。充电涉及到充电参数的配置,充电过程的监控,充电过程的温度、电压、电流的保护。放电过程涉及到输出功率的管理,用电规划的管理,使用过程电压、电流、温度的管理。 充电放电静置都会需要参考同一个参数,就是剩余可用电量,也叫荷电状态(SOC,state of Charge)。锂离子电池的放电过程是很复杂的电化学过程,受到很多因素的影响,剩余电量的估算十分困难,困难主要来自如下几个方面: 一是电池的容量不固定,在完全相同的经历和状态参数下,电池的容量不是固定的;二是电池老化无法确定,电池的老化无法精确的随时标定,电池组内的分散程度也无法精确随时标定;三是使用过程的随机性。文献对于各种SOC的估算方法进行了介绍。 锂离子电池组在使用过程中,即使单节电池的性能再优越,单体之间也存在不一致,电池组在使用过程中也会使其特性产生变化,目前对电池组在使用过程中单体间出现分散性的现象,并无有效的解决办法,因此需要外部来解决各单节锂电池在电池组中的平衡问题。 目前通用的均衡方法有耗能均衡,充电均衡和能量转移均衡。最典型使用最广的是耗能均衡,该方法利用发热电阻旁路分流,原理如下图: 图4 耗能均衡的原理示意图 充电均衡是在充电结束时,对每个单体电池单独使用一个小充电器将其充满电。能量转移均衡由于SOC测量的困难,虽然有很多的研发,还没有能进入实用的产品。 当然,电池管理系统做到这样还是不够的,电池在使用过程中温度会升高,温度过高锂离子电池就不能再继续使用,这是不希望出现的情况。因此,最初的电池管理系统又增加了散热管理的功能。再后来,发现低温环境下电池温度过低后充放电都无法继续进行,于是进行了加热管理。 电池使用范围的进一步扩大,电池安全问题增多,于是就有了安全管理的问题。最初的安全管理是监控,BMS将电池的数据发送到监控中心,监控中心根据数据来判断安全隐患。进一步发展到对BMS本身对安全做出预警。 电池在使用过程中总是需要维护、更换单体、做均衡等,这些工作需要诊断,如果BMS在需要之前就已经把诊断做好,数据准备好,那么相应的工作就会变得简单很多,于是电池管理系统又增加了故障诊断和报送的功能。 随着退役电池的增多,电池的梯次利用和循环使用又显示出问题来了,于梯次利用电池的配组需要进行大量的研究,BMS又承担起配组优化的管理功能。 电池研发的进步,也依赖于电池使用过程中发现的问题、现象,依靠实际使用过程的选择,于是电池管理系统又增加了电池技术选择的功能。 4 电池管理系统发展展望 测量是电池管理基础,越来越精确,分辨率越来越高的技术应用于电池管理系统。SOC估算的研究也从一色的安时积分为基础发展到焦耳积分等其他方法。电池的管理功能越来越多,值得关注的是多级电池管理系统的兴起。 从主从结构,发展到每个独立置换单位能够具有完整的电池管理系统功能。在电池系统之外,整车电池管理,和后台服务器电池管理程序也在兴起。此外,值得关注的是,电池管理系统不再是被动地去保护电池,而是优化使用和使用环境。温度管理是优化使用环境,参数推演是优化使用。随着行业的发展,可以期待更多更好的电池管理技术和产品出现。

    时间:2020-08-12 关键词: 锂电池 电动汽车 bms

  • 新能源汽车BMS系统结构及关键技术解析

    新能源汽车BMS系统结构及关键技术解析

    传统能源和短缺以及对环境保护的客观要求下,新能源汽车成为了未来汽车的发展方向。最近几年新能源汽车产业进入快速发展轨道,2015年全球新能源汽车达到50万台销量,其中中国销售出33万台。在新能源汽车的快速发展过程中,电池管理系统(BMS)作为核心的技术发挥着举足轻重的作用。 新能源汽车为什么需要BMS? 锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)。负极材料多采用石墨。以后钛酸盐可能是更好的材料。 锂电芯的内部构照图 通俗的说就是锂离子在充放电的过程中通过电解液穿过隔膜不停的在正负两极之间来回搬家,锂离子的质量好坏,就取决于来回搬家的数量,多了少了都不行,控制的好,就可以反复充电下去而不减少容量,否则就会让电池容量产生永久性的下降,甚至爆炸。 还有每个电芯,每一批电芯制造过程中,工艺上的问题和材质的不均匀,使得电池极板活性物质的活化程度和厚度、微孔率、连条、隔板等存在很微小的差别导致内部结构和材质上的不完全一致性。 实际使用中,电池组中各个电池的电解液密度、温度和通风条件、自放电程度及充放电过程等差别的影响。造成同一类型、规格的电池在电压、内阻、容量等方面的参数值存在差别,使其在电动汽车上使用时,性能指标往往达不到单体电池的原有水平,严重影响其在电动汽车上的应用。 电池组都是通过串并联组成的,串联就好比一行人排成一列队形,如果其中一个人走的慢就会影响整个队伍,其中一个电芯性能下降就会影响整个电池组的性能,严重的造成整体更换。 锂电池单体如果过大,使用过程中容易产生高温,不利于安全,大容量电池必须通过串并联的方式形成电池组。而每个单体电池本身不可能做到性能一致,再加上使用环境的影响,均会造成电池寿命的差别,大大影响整个电池组的寿命和性能。 所以锂电池需要BMS(Battery Management System)严格控制充放电过程,避免过充,过放,过热。延长电池组的使用寿命,并发挥最大的效能。 新能源汽车的电池包与BMS 我们知道电动汽车动力电池是由几千个小电芯组成的,电池包的组成主要包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、箱体和BMS。 新能源汽车电池包 电池包是新能源汽车核心部件,为整车提供驱动电能,它主要通过金属材质的壳体包裹构成电池包保护主体。电芯通过模块化的结构设计实现了电芯的集成,并且包括电芯的散热硬件,散热系统设计的好坏是BMS实现优良管理的前提,这也是个家厂商技术先进与否的重要体现。通过热管理设计与仿真优化电池包热管理性能,电器部件及线束实现了控制系统对电池的安全保护及连接路径;通过BMS实现对电芯的管理,以及与整车的通讯及信息交换。 一个完整的电池包系统 BMS的原理及系统框图 电池管理系统(英语:Battery Management System,缩写BMS)是对电池进行管理的系统,通常具有量测电池电压的功能,防止或避免电池过放电、过充电、过温等异常状况出现。随着技术发展,已经逐渐增加许多功能。 电池管理系统与电动汽车的动力电池紧密结合在一起,通过传感器对电池的电压、电流、温度进行实时检测,同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒,计算剩余容量(SOC)、放电功率,报告电池劣化程度(SOH)和剩余容量(SOC)状态,还根据电池的电压电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大行驶里程,以及用算法控制充电机进行最佳电流的充电,通过CAN总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通信。 BMS系统框图

    时间:2020-08-12 关键词: 新能源汽车 电池管理系统 bms

  • 新能源汽车市场规模及发展方向

    新能源汽车市场规模及发展方向

    环境的恶化以及资源的短缺促进了全球新能源汽车的发展,我国国务院就发布了到2020年的节能与新能源汽车产业发展规划,目标包括2020年时纯电动汽车和插电式混合动力汽车产能达200万辆、累计产销量超过500万辆。那么纵观全球的新能源汽车市场,又呈现出怎样的趋势? 如果你想详细了解BMS,请点击《新能源汽车BMS系统结构及关键技术解析》 新能源汽车的定义及分类 依照中华人民共和国工业和信息化部2009年6月17日发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规 则》,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先 进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。 新能源汽车的分类(主要) 新能源汽车市场规模及趋势 2016年全球新能源车市纯电动和插电式混合动力乘用车总销量达到77.4万辆,同比增长40%。纵观2016年,全球新能源汽车市场风云际会,中国汽车品牌和汽车制造商的名字在全球销量排行榜赫然在立,来势汹涌,使得全球新能源汽车市场倍添活力。 2016上半年新能源乘用车各国销售情况(数据来源:电动汽车资源网) 从2016上半年的销售情况来看,中国的新能源乘用车销量最高,达到了12.27万台;美国则达到了6.4万台;挪威排在第三,销售了2.25万台新能源乘用车;法国紧随其后,销售了1.86万台;日本销售了1.28万台;随后是德国,销售了1.06万台。 从上面的数据中我们可以看到我国新能源汽车产业规模已全球领先。工信部数据显示,2016年我国共生产新能源汽车51.7万辆,连续两年产销量居世界第一。目前累计推广量已经超过了100万辆,占全球市场保有量的50%以上。 随着电池成本以及养车成本的下降,纯电动汽车销量预计将继续保持良好的增长势头。彭博社旗下研究机构预测,到2040年,纯电动汽车的市场占有率将达到35%。实际上,从2014年到2016年,全球纯电动汽车销量已经实现翻倍,从32.1万辆达到66.4万辆。 中国市场作为新能源汽车销量领先市场,以及活跃的新能源车型制造基地的地位进一步巩固,2016年,中国电动汽车(包含纯电动和插电式混合动力)的销量在全球相应细分市场占比达到45%,而2015年,这一数字还是35%。

    时间:2020-08-12 关键词: 新能源汽车 电池管理系统 bms

  • 一图看懂什么是电动汽车BMS电池管理系统

    一图看懂什么是电动汽车BMS电池管理系统

    时间:2020-08-12 关键词: 锂电池 电池管理系统 电动汽车 bms

  • 如何做一个高集成低能耗的BMS系统

    如何做一个高集成低能耗的BMS系统

    昨日已经为大家讲解恩智浦基于ISO26262标准、支持多种网络拓扑的BMS整体方案,同时还有意法半导体面向车载信息娱乐、音视频多媒体播放、整合高速CAN功能的电源管理IC,凌力尔特最新高度精准的电池组监视器+SmartMesh® 无线网格网络组合的无线BMS系统。目前,电池管理系统主要发展趋势,除了监测电池工作状态参数以外,还应具有精准估算电池荷电状态(SOC)、电池健康状态(SOH)、通讯、电池故障诊断、电池组均衡控制、电池状态监测人机界面等方面的功能。BMS通过与整车控制器通讯,能达到优化驾驶,防止过度放电;与充电机结合能够优化充电。电池管理系统也正向着集成化、低能耗、智能化、高可靠性方向发展。 微芯科技(Microchip)电源管理解决方案 系统负载均衡+锂电池充电管理的高集成单芯片MCP73871 在通常的电池供电系统设计中,大多数采用的方法是将系统负载与电池直接连接。系统负载会使锂离子电池不断放电,从而缩短了电池生命周期。Microchip 的 MCP73871 旨在克服锂离子电池供电应用的这些设计挑战。MCP73871 是一款尺寸紧凑且功能丰富的单芯片解决方案。该器件非常适合用于设计小型系统,同时还可以延长系统运行时间和电池寿命。 MCP73871 典型应用 MCP73871 器件是一款用于系统负载均衡和锂离子/锂聚合物电池充电管理的完全集成线性解决方案,可以选择交流/直流墙式适配器或 USB 端口电源。此外,它还可以在输入电源和电池之间进行自主电源选择。该器件不仅物理体积小而且需要的外部元件少,因此非常适合于便携式应用。MCP73871 器件可以自动从单节锂离子电池或输入电源(交流/直流墙式适配器或 USB 端口)获取系统负载的电源。MCP73871 器件完全遵从 USB 规范规定的电流消耗限制。使用交流/直流墙式适配器为系统供电时,外部电阻将设置最大幅值为 1A 的充电电流,同时支持系统负载和电池充电电流之和最高为 1.8A 的总电流。 MCP73871 器件采用恒流/恒压(CC/CV)充电算法,具有可选的充电终止点。提供 4 种固定的恒压稳压选项:4.10V、4.20V、4.35V 或 4.40V,以适应新兴的电池充电需求。在高功耗或高环境温度条件下,MCP73871 器件还可以基于裸片温度限制充电电流。这种热调节功能可以优化充电周期时间,同时还可以保持器件的可靠性。 MCP73871 器件包含了一个电池低电量指示器、一个电源正常指示器和两个充电状态指示器,可以使用 LED 进行显示或与主控单片机进行通信。MCP73871 器件支持 -40°C 至 +85°C 的环境温度范围。 此外,微芯开发的MCP73871 评估板,帮助产品设计人员采用颇受欢迎的 Microchip 带系统负载均衡功能的分立式锂离子电池充电管理控制器来简化产品的设计,缩短产品的设计时间。 MCP73871 的系统电源通路管理应用 MCP73871 评估板能实现如Microchip 的分立式线性锂离子电池充电器的系统电源通路和负载均衡管理控制的解决方案。当断开输入电源时,锂离子电池也能给系统负载供电。 MCP73871 评估板实现功能 支持USB应用的8位低成本PIC单片机 针对电源管理系统设计,微芯推出系列的智能充电管理控制器,如适用于便携充电应用的MCP73871,8 位闪芯、支持USB便携应用的PIC16F1xxx系列单片机(如PIC16F1933)。PIC18F1XK50 MCU系列提供USB主机监控功能,能在PIC单片机与USB没有连接时设定“休眠”模式或其他电源管理模式,从而进一步减少能耗。目前,微芯提供成本最低的USB单片机,包含业界最全面的8位、16位及32位USB单片机产品线,所有PIC单片机提供单一集成的开发环境MPLAB® IDE支持。 MCP73871 充电管理控制器(评估板) 目前成本最低、支持USB应用的8位PIC单片机——PIC18F14K50 微芯充电管理系列部分产品示例

    时间:2020-08-12 关键词: 英飞凌 微芯科技 主动均衡 bms

  • 凌力尔特于BMW i3车型中演示首款无线电池管理系统

    凌力尔特于BMW i3车型中演示首款无线电池管理系统

    2017 年 3 月 14 日 – 亚德诺半导体 (Analog Devices, Inc.,简称 ADI) 旗下、电动和混合动力 / 电动汽车电池组监视 IC 的领先供应商凌力尔特公司 (Linear Technology CorporaTIon) 本周在慕尼黑上海电子展 (Electronica China) E4 馆 4401 展台上演示了业界首款无线电池管理系统 (BMS) 概念车。这款无线 BMS 概念车由凌力尔特的设计合作伙伴 LION Smart 开发,它把凌力尔特高度准确的电池组监视器及 SmartMesh® 无线网格网络产品在 BMW i3 车型上进行了整合,取代了电池组和电池管理系统之间的传统有线连接。BMS 的此项重大突破解决了由于汽车线束以及电动汽车和混合动力 / 电动汽车中的连接线所引起并长期存在的可靠性问题,并简化了 BMS 设计和制造。 凌力尔特公司 Dust Networks® 产品组总裁 Joy Weiss 指出:“凌力尔特在两项关键业界领先技术中的创新实现了达到汽车可靠性等级的无线电池管理。电动和混合动力 / 电动汽车的新型设计正在迅速增加,而且所有主要的汽车制造商在进入更大规模批量生产阶段时也在寻找改善其电池管理系统性能和可靠性的途径。借助 LION Smart 的 BMS 设计专长以实现无线 BMS 概念车展现了我们的产品远景。” 汽车制造商面临着向驾驶大众确保电动汽车和混合动力 / 电动汽车兼具安全性和可靠性的挑战。凌力尔特经过道路验证的高电压电池组监视器提供了业界领先的准确度和可靠性,可打造能够实现电池组性能和使用寿命最大化的电池管理系统。LTC6811 电池组监视器是一款面向混合动力 / 电动汽车的完整电池测量器件,能够测量多达 12 个串接式电池的电压,并具有优于 0.04% 的准确度。把 LTC6811 与凌力尔特的 SmartMesh 无线网格网络系统相组合,可解决汽车配线线束和连接器所引起并长期存在的可靠性问题。 SmartMesh 嵌入式无线网络在工业物联网应用中经过了现场验证,可通过运用路径和频率分集在严酷的环境中提供可靠性 》99.999% 的连接。除了通过创建多个冗余连接点改善可靠性之外,无线网格网络还实现了额外的 BMS 功能。SmartMesh 无线网络可使电池模块的安置十分灵活,并改善了电池电荷状态和健康状况计算。可从安装在以前不适合布设线束之处的传感器收集更多的数据。另外,SmartMesh 还提供了来自每个节点的时间相关测量结果,从而可实现更加精确的数据收集。 BMW i3 车型的无线 BMS 概念车显示了无线技术的承诺,以显著地提升可靠性和简化汽车电池管理系统设计,同时提供了性能优势。 一款可使客户能演示无线 BMS 能力的参考设计将于 2017 上半年提供,设计包括 LTC6811 电池组监视器和 SmartMesh 无线传感器网络。

    时间:2020-08-12 关键词: 凌力尔特 电池管理系统 bms

  • TI主动均衡16节电池方案提升EV/HEV效率

    TI主动均衡16节电池方案提升EV/HEV效率

    电池充电通常有主动均衡和被动均衡两种方法。通过采用主动均衡方案时,电池的潜能可被完全释放出来。例如,在上海已有EV公交车使用了TI主动均衡方案。理论上,EV公交车的行驶里程充满电能跑150公里。实际运营当中只跑了83公里,后来TI帮助优化了其方案,原先的被动平衡换成了主动平衡,现在能跑到约105公里。可见,从早期的被动方案换成了主动均衡方案,有25%、26%的行驶里程增加。 现在新能源车中,大巴通常采用主动均衡,小车由于成本考虑,多采用被动均衡,例如特斯拉,欧洲某最大车厂等。预计2017和2018小车会大批量采用主动均衡。被动均衡算法简单。为了帮助客户使用主动均衡,TI会提供主动均衡的基础算法。 为了促进主动均衡的采用,TI于2016年7月将上市16节主动均衡方案——TIDA-00817。“通过使用精确的主动均衡,TIDA-00817可以充分利用电池的电量,从而使汽车跑得更远。”姚志成说:“另外,内置自检有助于验证内部功能,其中包括集成的电压比较器,可以将电池电压保持在正确范围内,防止意外发生。” 具体地,TIDA-00817的亮点是:基于bq76PL455A-Q1可堆叠式监视器和保护器,可用于大容量锂离子电池。另外,可进行16节锂离子电池的高度准确地监视。有集成保护器。具备高度系统可靠性,包括具有1Mb/s可堆叠隔离式差分UART;支持导线开路检测。可实现2-5A主动均衡,可以完全隔离传输至外部12V电源/电池。 图 TIDA-00817参考板 实际上,TIDA-00817参考板上有三颗TI芯片:BQ76PL455A、EMB1428Q、EMB1499Q。455A是核心,主要做大系统的协调,以及每个电池之间的监测。1428是DC-DC的控制器,因为BMS系统中有MOS管,需要做驱动;另外做协调的,因为一套系统里约有七八块这类板子。1499控制1428做内部协调的。 据悉,TIDA-00817可用于纯电动及混合动力汽车(EV、HEV、PHEV、 轻混合动力、启/停系统)。此外,还适用于最新的48V 系统、储能系统(ESS)、不间断电源(UPS)。

    时间:2020-08-12 关键词: TI 电源管理 主动均衡 bms

  • 英飞凌AURIX单片机TC3xx系列助力电动交通发展

    英飞凌AURIX单片机TC3xx系列助力电动交通发展

    2016年10月28日,为满足自动驾驶汽车和电动车的市场需求,英飞凌科技股份公司近日发布新一代 AURIX™单片机,即TC3xx,它是市场上同类器件中集成度最高的产品,实时性能是现有器件的3倍。 AURIX™系列TC3xx的高性能六核架构,以及互联、加密和嵌入式安全等高级功能,使其尤其适合众多汽车应用。汽车传动应用不仅包括发动机管理和传动控制,还包括新型电力驱动系统和混合动力系统。具体而言,混合控制、变频控制、电池管理和DCDC转换器都将受益于这个新的产品系列。不仅如此,AURIX TC3xx单片机还可用于安全气囊、刹车、助力转向器,以及采用雷达或相机技术的传感系统等安全关键型应用。出色的性能,结合强大的安全架构,使TC3xx系列成为专业控制器应用和数据融合应用的理想选择,这些应用将为实现自动驾驶提供有力支持。 英飞凌副总裁兼控制器业务总经理Peter Schaefer表示:“AURIX TC3xx系列器件将推进自动驾驶和电动汽车的发展。能够推出新一代高性能多核单片机,我们颇感到自豪,它将设立新的性能标准,其性能、加密和安全功能全都符合ISO 26262 ASIL-D体系要求。” 同时具备出色性能、互联能力和安全性的 AURIX™ TC3xx AURIX TC3xx系列器件具备一流的内存可扩展性(最大16MB的闪存、超过6MB的集成RAM)。与现有搭载多达3个TriCore™内核的AURIX TC2xx单片机相比,TC3xx多核单片机配备高达6个内核,每个内核的时钟频率最高可达300MHz。其中,4粒内核额外配备锁步内核,确保集成器件具备ISO26262功能安全所要求的更强计算能力。其计算能力高达2400 DMIPS,远远高于上一代AURIX架构的740 DMIPS,可支持ASIL-D汽车级应用。 新一代AURIX的性能提升,以及现有安全概念的重复使用,能够让汽车系统供应商缩减20%的开发成本,同时缩短产品的上市时间。该单片机可实现传动控制、底盘控制,以及新一代雷达和融合算法等丰富功能。

    时间:2020-08-12 关键词: 英飞凌 新能源汽车 bms

  • 揭秘电动汽车BMS系统及七大故障分析法

    揭秘电动汽车BMS系统及七大故障分析法

    电动车上的三电技术:电池、电机、电控技术是电动车最核心的技术。因为这三项技术的用用,是每一辆电动车都需要并且直接影响车辆的续航里程、加速时间等参数。 这三块技术就是组成电动汽车的木桶,其中的任意一块存在短板的话都会直接影响车辆的性能表现。 三电技术中电池和电机对电动车性能的影响表现的比较明显。比如电机的功率大小直接影响车辆的动力表现,而纯电动汽车电池的储能多少与车辆的续航里程息息相。 但是同为三电系统中的电控技术,在电动车中的具体技术应用又是什么呢?为什么能与电池和电机想齐并论在三电系统中占有一席之地呢? 电控中最核心的功能就是电池管理系统(Battery management system)简称BMS。 要是没有这个系统,动力电池的充放电、使用寿命都会大打折扣,如果把电池比作一队参战的士兵,那BMS系统就是这群士兵的参谋加将军,让电动汽车在实际应用中达到事半功倍的效果。 为什么要有BMS系统 如果想把电动汽车上这个“将军”理解透彻首先还是要从下面的士兵说起。BMS系统主要应用在二次电池上,尤其对于目前主流的使用锂离子电池的电动新能源汽车尤为重要。 不管车辆使用的是哪种锂离子电池,动力电池都是由一个个小的电池单体通过串、并联的方式组成电池组,再由电池组最终组成车辆的动力电池单元。 而在电池组中真正发挥储能作用的是电池组中每一个小小的电池单体,比如特斯拉使用的18650锂离子电池,其实数字代表的就是每一个电池单体直径为18mm,长度为65mm。 而一辆85kW?h版本的Tesla Model S的电池组就由接近7000节18650锂电池构成。 一辆汽车上有如此多的电池单体,而每一个小的电池单体都是单独制造的,因为电池的电化学特性的原因出厂后的电池存在每个单体储能一致性存在差别的问题。 而充电时又是从一个充电口来为车子充电,如何保证每一块电池都充满电,而又不会因为过度充电对电池造成损害就是BMS系统要解决的问题之一。 BMS系统究竟是如何管理这么多电池单体的呢? 通常情况下,BMS系统都要通过两部分来确定如何管理电池组,就是检测模块和原酸控制模块。 Tesla的电池管理模块 检测模块的实现相对简单一些,主要是通过传感器收集电池在使用过程中的参数信息比如:温度、每一个电池单体的典雅、电流,电池组的典雅、电流等。 这些数据在之后的电池组管理中起到至关重要的作用,可以说如果没有这些电池状态的数据作为支撑,电池的系统管理就无从谈起。 根据收集到的数据,BMS系统就会根据每一个电池单体的实际情况来分配如何为电池充电,哪一个电池单体已经充满可以停止给它充电等。 并且在使用过程中,通过状态估算的方式确定每一颗电池的状态,通过SOC(State Of Charge)、SOP(State Of Power)、SOH(State of Health)以及均衡和热管理等方式来实现对电池的合理利用。 一个完整的BMS的软件工作比例 电动汽车BMS七大故障分析法 1.观察法当系统发生通讯中断或控制异常时,观察系统各个模块是否有报警,显示屏上是否有报警图标,再针对得出的现象一一排查。 2.故障复现法车辆在不同的条件下出现的故障是不同的,在条件允许的情况,尽可能在相同条件下让故障复现,对问题点进行确认。 3.排除法当系统发生类似干扰现象时,应逐个去除系统中的各个部件,来判断是哪个部分对系统造成影响。 4.替换法当某个模块出现温度、电压、控制等异常时,调换相同串数的模块位置,来诊断是模块问题或线束问题。 5.环境检查法 当系统出现故障时,如系统无法显示,我们先不要急于进行深入的考虑,因为往往我们会忽略一些细节问题。首先我们应该看看那些显而易见的东西:如有没有接通电源?开关是否已打开?是不是所有的接线都连接上了?或许问题的根源就在其中。 6.程序升级法当新的程序烧录后出现不明故障,导致系统控制异常,可烧录前一版程序进行比对,来进行故障的分析处理。 7.数据分析法当BMS发生控制或相关故障时,可对BMS存储数据进行分析,对CAN总线中的报文内容进行分析。

    时间:2020-08-12 关键词: 特斯拉 电动汽车 bms

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