车规级电感在汽车BMS系统中的应用

在新能源电动汽车中，BMS（电池管理系统）如同一个守护者，默默守护电池的安全与性能。它精准监控电压、电流、温度，防止过充过放，并通过智能均衡技术提升续航能力。电感在BMS系统的电源转换、滤波和隔离通信等关键环节扮演着不可或缺的角色，尤其是在噪声抑制、电压转换和信号完整性方面发挥重要作用。因此，合理选择电感器对于提升电动汽车的安全性与效率至关重要。

一、电感在BMS中的主要应用

在汽车BMS系统中，电感主要用于电源转换、均衡电路以及滤波电路中，具体应用及需求如下。

1、DC-DC转换器

DC-DC转换器是BMS 中最常见的模块之一。BMS内部的各个模块（主MCU、从控MCU、AFE芯片、温度传感器、电流传感器等）通常需要不同的、稳定的低压直流电压（如5V, 3.3V, 1.8V等）。这些电压由电池包的总线电压（高压）或低压辅助电池（12V）通过DC-DC转换器产生。 在Buck/Boost电路中，电感是储能和滤波的核心元件，它负责在开关管导通时存储能量，在开关管关断时释放能量到输出端，从而实现电压的转换和稳定。

电感值的选择直接影响电流纹波、转换效率和瞬态响应。 Buck/Boost转换器对功率电感的需求主要体现在：高额定电流、低直流电阻、良好的温度稳定性、小型化设计等。

2、主动均衡电路

主动均衡电路通过能量转移实现电池单体间的电量平衡，进而提升电池组的使用效率。在某些类型的主动均衡拓扑中会使用电感作为能量转移的媒介。电感在开关周期内交替存储和释放能量，实现单体间或单体与总线间的能量转移。有些均衡电路的辅助DC-DC 转换器也会采用电感进行滤波。

主动均衡电路对电感的性能需求主要体现在：小型化、低损耗、高效率、合适的电感值和饱和电流，同时满足宽温、抗振动等车规级性能要求。

3、EMI/EMC滤波电路

滤波电感在BMS中主要用于电源输入/输出滤波或通信线路滤波，放置在电源输入/输出端口、通信线接口处。其中，共模电感用于抑制电源线上的共模噪声，防止BMS内部噪声干扰其他设备或从外部耦合进来干扰 BMS。差模电感用于抑制电源线上的差模噪声。

EMI/EMC滤波电感 (差模/共模)需满足以下要求：

阻抗特性：良好的高频阻抗特性。

额定电流：相对于功率电感，额定电流较小，但大于流经该线路的最大工作电流。

饱和电流：需承受可能的瞬态大电流（如负载突降）而不饱和失效。

频率范围：覆盖需要抑制的噪声频带。

科达嘉电感在汽车BMS系统中的应用

二、汽车BMS对电感的要求

用于车载BMS系统的电感产品除了满足基本的电感值、电流承载能力、阻抗、频率等性能需求，还需满足以下车规级标准：

● 工作温度：-40°C 到 +125°C，甚至更高，能适应所有可能的汽车工作环境。

● 高可靠性： 设计寿命（10-15年或更长），符合AEC-Q200标准，抗振动冲击能力强。

● 环保标准： 符合RoHS、REACH、无卤等环保标准。

● 可追溯性：通过IATF16949体系认证，满足汽车行业严格的供应链管理和质量追溯要求。

汽车BMS不同电路对电感的核心性能参数（饱和电流、DCR、高频阻抗、滤波频段）有着截然不同的要求，但所有应用都需满足车规级的温度、可靠性、机械和环境等严苛标准（符合AEC-Q200）。在选择电感时，必须根据其具体应用场景仔细评估这些关键参数，并进行充分的测试验证，以确保整个BMS系统的性能、可靠性和安全性。

三、科达嘉为汽车BMS提供高性能车规级电感

科达嘉专注电感研制24年，为汽车领域提供多品类，多系列，具有卓越性能的电感器。科达嘉自主研发了车规级一体成型电感、车规级大电流电感、车规级共模电感等多个系列，满足汽车电子小型化、集成化、低损耗、高效率等方案设计需求。

【了解科达嘉车规级电感】

1、车规级大电流电感

科达嘉自主研制的车规级大电流电感采用低损耗磁芯材料及扁平线圈绕组设计，具有极低的磁芯损耗和优异的软饱和特性，能够承受更高的瞬态峰值电流。电感最大饱和电流可达350A，工作温度范围-55℃～+155℃，可满足大电流、高工作温度等严苛的汽车电子环境，能长时间承受大电流保持电感表面低温升，广泛应用于汽车BMS系统各种拓扑方案中。

推荐产品：VSRU / VSBX / VPRX等系列。

2、车规级一体成型电感

科达嘉自主研发的车规级一体成型电感采用低损耗磁芯材料及全新电极设计等创新技术及工艺，大幅降低电感尺寸、损耗并提高可靠性，解决电感成型过程中线圈易歪斜、产品易开裂等技术难题，将车规级一体成型电感损耗整体降低30%以上，工作温度可高达165℃，电源效率最高可达98%，有效提升BMS系统可靠性及DC－DC转换效率。

推荐产品：VSAB / VSEB / VSEB－H / VPAB等系列。

3、车规级共模电感

科达嘉车规级共模电感具有高阻抗特性，能高效抑制共模噪音。小尺寸，较低的高度设计，适合表面贴装，满足汽车电子小型化设计需求；高可靠性，工作温度：-40℃ ～ +125℃ / -55℃~+150℃，可有效抑制DC电源线中的共模噪声干扰，尤其在新能源汽车的DC-DC转换器、BMS电池管理系统等电路中，有效降低电磁干扰对系统稳定性的影响。

推荐产品：VSTCB / VCRHC、VSTP 等系列。

审核编辑 黄宇