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自主汽车“中国芯” 助力新能源汽车产业发展

在節能減排需求和全球政府的联合推动下,新能源汽车已成为汽车产业近几年最大的增长点,在中国尤其如此。2016年,中国汽车产销突破2800万辆,连续8年位居全球第一。市场调研公司IHS也表示,至2020年,中国的插电式混合动力和纯电动汽车产量将达到200万辆,2024年将达到430万辆——约占全球预期总需求量的45%。而由此带来的汽车半导体器件的需求也将猛增,汽车半导体已成为半导体应用产业的一个主要增长点。

不同于半导体在传统汽车上的应用,新能源汽车对于半导体元器件的要求更高更复杂。新能源电动汽车有俗称的“三大件”,即电池、电机和电控,而其中很重要的组件就是BMS——電池管理系統。曾有专家断言,不掌握電池管理系統BMS核心技术,新能源汽车没有未来。而应用于汽车级BMS的芯片,目前市面上的供应商也几乎为外资半导体厂商。为助力中国新能源汽车产业发展,解决新能源汽车技术发展的瓶颈,掌上娱乐下载安装和全球第一的汽车半导体厂商恩智浦于2014年牵手,成立了中国首家汽车半导体企业——大唐恩智浦半导体,定位于新能源汽车,混合动力汽车电源管理和驱动,以及新能源相关的集成電路設計领域。

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,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,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锂離子電池監測芯片,是業界首顆基于電化學阻抗譜技術設計的锂離子電池單芯檢測芯片。與傳統電池監測芯片不同,其創新性地集成電壓、電流、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。

电池的健康状态(SOH, State of Health)一直是電池管理系統的难点之一,目前国内的SOH估算方法大多采用通过当前电池荷电状态与出厂额定荷电状态比较,配合相关算法进行SOH估算。由于没有直接数据用以支撑电池健康状态,如电化学内阻等,其效果并不理想。大唐恩智浦电池管理监测芯片采用的电化学阻抗频谱正是这一问题的良好补充,電池管理系統(BMS)系统供应商可以通过电化学阻抗信息进一步优化原有SOH算法,从而提升SOH精度,并为车用锂离子电池的梯次利用提供更有效、更可靠的数据。

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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