赢在起跑线,恩智浦BMS系统加速车型开发
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2020年10月,大众汽车与恩智浦围绕电动汽车(EV)的电子器件展开合作,将恩智浦电池管理系统(BMS)用于大众创新MEB平台,以帮助优化续航里程、延长使用寿命并提高安全性。预计2029年前,大众将基于该平台向市场推出多达75种全电动车型。
过去这一年,无论是中国的双积分政策还是欧洲对二氧化碳排放的规定,都没有因为疫情的影响而放松。今年10月27日,中国汽车工程学会发布了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,明确指出节能汽车和新能源汽车将在2035年成为销量主力,完成国内汽车行业电气化转型。与此同时,很多有能力的零部件供应商都在积极向电气化转型与升级。
很多整车厂在加速车型电气化过程中,会遇到电池降本、续航里程与能源补给、全系车队电气化、以及供应链能力等各种难题。而电池管理系统(BMS)作为动力电池组的核心部件,衔接电池组、整车系统和电机的纽带,在电气化当中扮演关键的角色。电池的安全性能以及效率在很大程度上需要通过BMS系统的提升来体现。
近日,恩智浦半导体副总裁兼驱动和能源系统产品线总经理李晓鹤(Robert Li)在关于电池管理的采访中提到:“恩智浦的BMS覆盖电池管理的整个系统,例如ICE控制单元、逆变器、动力总成控制器等方面,提供的参考设计是已经验证的,而且这些参考设计功能安全的概念以及相应的文档、数据等都已提前准备好;恩智浦可以提供一个整体方案,包括处理器、车载网络传感器、驱动、模拟前端、有主动安全功能的电池管理,而不是只提供一个芯片或者一把芯片让用户去组合。近而优化整个系统、降低成本、提高性能并加快上市时间。”
众所周知,动力电池有几百个甚至是上千个电芯,根据木桶效应,最弱的电芯决定了整个电池充放电的极限。因此多电芯的均衡极为重要,能够帮助电池提高寿命和容量。据悉,恩智浦的产品有非常好的模拟测量精度,这对于提高整车的里程以及提高诊断的安全性是非常重要的,因为芯片在使用过程中会产生精度漂移,恩智浦的模拟测量精度不仅能够保证芯片的出厂精度,更确保产品全生命周期的使用精度。目前,市场多家采用的是奇偶均衡,即只能同时打开1、3、5、7或是2、4、6、8电池单元做均衡,恩智浦则可满足从1一直到14串同时做均衡,而且都具有比较高的电容。这种方式可以给客户提供更多的灵活性,并且在做均衡时也可以同时进行诊断,从而也就保证更好的安全性。
除了以上谈到的优势以外,李晓鹤先生还补充道:“恩智浦电池管理的一大优点是可扩展至所有电动汽车动力总成。很多车厂不只做400V或800V的车型,也做插电混动14V车型、48V车型。我们给客户提供了一个整体的芯片组,不管是6芯还是14芯,它们基本是架构类似的芯片组,在不同的车型上数据采集方式、通讯方式、系统功能安全概念都非常类似,有很多的文档和软硬件设计都可以重用。” 据了解,恩智浦在全球市场有相当完备的客户支持体系,无论是授权设计支持还是售后质量支持,都可以保证全球车队的电气化速度。
据行业人士预测,2019年全球BMS产值规模约60亿美元,预计2025年将超过120亿美元。2019年我国新能源汽车产量达124.2万辆,约占全球的57%,BMS市场规模约为240亿元。
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