BMS芯片在电动车领域的应用分析

BMS（Battery Management System），即电池管理系统，主要功能是电池参数实时监测、在线诊断与预警、充放电与预充控制、均衡管理和热安全管理等，并保护电池单体或电池组免受损坏，延长电池使用寿命，维持电池工作在安全状态。目前BMS下游主要有三大应用：消费电池（3C数码）、动力电池（电动车）和储能电池（国防军工、可再生能源、通讯、医疗健康等），电动汽车产业的快速成长推动BMS的快速发展。

据Business Wire最新报告显示，随着全球新能源汽车市场的兴起，新能源汽车BMS占据了相当大的市场规模。2021年，全球新能源汽车销量同比飙升108%，带动BMS市值达到115亿美元，同比增长56.5%。2021年，中国新能源汽车销量352.1万辆，占全球总量的54.2%，同比增长157.6%，市场渗透率为13.4%。作为全球最大的新能源汽车生产国和消费国，中国对BMS的需求不断攀升。2021年中国新能源汽车BMS市场规模为225.1亿元，同比增长90.6%。 BMS技术主要涉及BMS核心芯片技术、BMS系统架构设计、嵌入式硬件开发和测试、嵌入式软件开发和测试、软硬件集成测试、功能安全技术等。目前，国内缺口最大的就是BMS相关核心芯片。

然而，BMS芯片市场长期被TI、ADI、NXP等欧美企业垄断。不管是消费级、工业级还是车规级，90%多为进口，国产化率不高，国产化突破非常重要。因此，对国内企业来说，这是一个可以获得突破的市场。目前，国内也已经有不少企业瞄准了这一产品方向。 西安华泰半导体科技有限公司( HUATECH SEMICONDUCTOR,INC ，简称华泰) ，是一家专注于模拟/混合信号的芯片设计公司。华泰拥有自主知识产权并持续创新，致力于为电子产业提供高品质（High Quality）、高性能（High Perf ormance）、高可靠性（High Reliability）以及高附加值（High Value Added）的集成电路IC ，产品广泛应用于工业和仪器仪表、医疗电子、汽车电子、通信系统、信息安全以及消费类电子等领域。华泰产品的性能和质量可与国际一流厂商同类产品媲美，其部分产品更胜一筹。致力于成为行业领先的BMS与信号链整体解决方案提供商。

华泰BMS系列产品

BMS锂电池管理芯片： 高精度电压检测和电流检测电路，实现过压保护、欠压保护、放电过流保护、短路保护、充电过流保护、高温保护和低温保护。

华泰BMS芯片的应用

华泰BMS锂电池保护芯片在两轮车市场的应用：

目前车机电池包主要有以下4个痛点：

1、电芯的一致性：多串电池的基本要求是串联电芯必须来自同型号的电芯，以保证容量、电压、内阻和自放电的一致性。

2、安全性：电池安全是保障电动车健康运行的基础，BMS系统发挥关键作用。电池故障主要因素有外部破坏、内部短路、温度过高，三者进一步引发热失控，最终导致电动车起火。对电压电流温度检测精度要求高。

3、高可靠性：相比消费电池和储能电池，动力电池需要在高温、震动的环境中工作，且具有多节电芯，需要处理电芯、碰撞、高压、绝缘等号，对可靠性及稳定性要求更高。

4、均衡：BMS 通过实时检测每组电芯的电压，运用均衡功能对电芯进行充放电。当出现极端情况，比如某串电芯容量严重衰减，电池存在过充电风险，BMS通过烧断电池主回路保险丝，永久禁止该电池使用。

推荐华泰产品：

HTL6310HTL60410HTL6314HTL60413

华泰产品原理框图

华泰BMS产品的详细介绍

HTL6310/6314：内置均衡的8~14节锂电池保护芯片

HTL631X具有高精度的电压检测和电流检测电路，实现过压(OV)保护、欠压(UV)保护、放电过流(DOC)保护、短路(SC)保护，充电过流(COC)保护、高温(OT)保护和低温(UT)保护；且集成了均衡驱动电路，可实现内部小电流均衡，也可外部扩展实现大电流均衡。

HTL6310/6314的特点： 过压保护：3.6V-4.45V，精度25mV；欠压保护：2.0V-3.0V，精度50mV； 内置充电过流功能：-10mV到-250mV（可选），精度5mV或10%； 内置三段放电过流功能； 内置4个温度点保护：充放电高低温保护，可通过外部电阻调节保护点； 内置断线检测和保护； 0V充电功能：禁止或支持；集成驱动模块控制外部的充电管（N管或者P管均可）和放电管（N管）； 内置均衡功能：可通过外部电路扩展均衡电流； 保护延时可调：过充/过放/过流/温度保护延时等，由外部的电容设置； 低功耗：正常工作状态<32μA；欠压关机状态<3μA 。