电池管理芯片对新能源车的重要作用

在“2021国际汽车电子创新发展论坛”中，大唐恩智浦高级现场应用工程师刘欢欢在新能源汽车论坛上发表了题为《电池管理芯片技术创新，引领新能源行业变革》的主题演讲，从三个方面介绍了电池管理芯片对于新能源车的重要作用：

电池管理芯片的产业链、价值链

电池管理芯片在电动汽车电池安全方面的角色和表现

电源管理芯片如何解决电池安全痛点，为行业带来变革

上期内容我们阐述了第一个方面，即电池管理芯片的产业链、价值链相关内容，点击下方图片回顾：

本期文章，将围绕“电池管理芯片在电动汽车电池安全方面的角色和表现”进行介绍。

对于电池安全方面，目前仍然面临着许多亟待突破的问题。据相关部门统计，在2016-2020年间，电动车起火事件仍时有发生，特别是在2019-2020期间，车辆静置状态下起火的比例攀升至40%，这也直接说明目前的BMS系统并不能做到有效预测安全事故，乘员的安全仍在受到威胁。那么如何才能提升电池安全性呢?

对此，刘欢欢表示，这需要全产业链通力合作。首先电池厂需要设计出更安全的单体电池，从材料、设计到制造都需要严格把控，尽量达到零缺陷的标准，但显然以当前的情况这是难以实现的。其次Pack厂需要根据现有的方案提供电池发生故障后的被动防护，以最大限度保障乘员的安全。最后对于电池管理系统厂商和芯片厂商，则需要在电池发生故障前进行预测，以及对即将发生的故障给出预警。

我们的目标是通过热失控预警和电池失效预测，达到在故障发生前更久的时间给出预警，即预测到风险以“天/周”计，然而现阶段的电池管理系统技术，只能对电压、温度和压力或者气体的参数监控，不足以起到预警作用。根据GB38031安全标准要求，大唐恩智浦进行了对应的热失控实验，在电芯的末端进行局部加热，且在电芯的三个不同的地方放置了温度传感器，分别对应了加热块处温感、近点温感以及远点温感。

通过测试，得出以下结论：

电芯电压并不能用于有效的电芯热失控预警，在热失控过程中，电芯电压在温度超过300oC、濒临电芯爆炸时，才有较为明显的下降;

电芯表面温度用于热失控预警，受监测点位置的影响巨大，由于绕不开物理导热的过程及系统散热的影响，温感极有可能反映不出过热，且市场大多数电池管理方案中，并非每颗电芯都配备了温感;

电芯表面温度用于热失控预警，存在较大时间滞后，受物理导热和系统散热的影响，温度监测检测到热故障会存在分钟级的延迟;

压力/烟雾传感器用于热失控预警，同样存在实时性挑战，这个工作的原理是，首先电芯内部出现过热，热积累到一定程度，电芯内部压力上升，再继续积累，当压力达到泄压阈值后，泄压阀打开，压力传感器和烟雾传感器报警。所以他们也只是热失控的确认，而不是预警。

下期文章中，我们将针对以上测试结果，围绕“电源管理芯片如何解决电池安全痛点，为行业带来变革”进行总结，敬请期待!

原文标题：电池管理芯片技术创新，引领新能源行业变革(二)

文章出处：【微信公众号：大唐恩智浦半导体】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

审核编辑：汤梓红