集微网 · 2021年04月01日

公开课42期笔记 | 电池包热失控如何高效预警?琻捷电子告诉你

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第四十二期“集微公开课”于3月31日(周三)上午10:00直播,邀请到琻捷电子产品研发部总监温立带来了以《关于电池包热失控预警芯片》为主题的精彩演讲。

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近年来,电池包能量密度持续提升,电池包的安全风险也随之攀升。目前电池包安全已经日益受到消费者、主机厂、Tier1厂商的关注,电池包压力传感应运而生。

据温立介绍,电池失效并产生危险的因素是热失控,机械滥用(电池包穿刺、外部撞击)、电气滥用(过充,过放)和热滥用(过热)均会导致热失控的发生。

具体而言,穿刺后会导致内部短路,迅速发热;过充或者过放后阳极分解,释放气体造成过压,外部空气如果和活性物质反应进一步反应造成大量发热;而外部短路后电流过大会导致电池包升温,释放气体膨胀。

“热失控的解决方案是根据场景进行严密的温度和压力监测。”温立说道。

据悉,2020年我国制定了电动汽车用动力蓄电池的安全要求,其中一条强制标准为“针对包括BPS(电池包压力传感器)和BMS(电池管理系统)在内的电池包热扩散成员保护要求需提前5分钟报警”。

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温立指出,BPS温度压力监测有四大核心需求,包括量程为40-300kPa,需要覆盖电池包泄压阀的测量范围;精度在全温区达到1%-2%,温度精度全温区±2℃;中等的采样响应时间和完善的车规级设计,易用的报警功能以及接口。

琻捷电子深耕汽车和工业物联网领域,致力于为客户提供优秀的汽车电子传感芯片和完整的系统解决方案,在电池包热失控检测有着丰富的技术储备。

温立表示:“琻捷电子的电池包热失控检测产品有三大核心优势,即接口允许自定义,允许单MCU接多个传感器,节省成本;超低功耗,工作功耗能够低至10uA@1Hz;丰富的功能定义——多区间报警,灵活的采样策略。”

从产品指标来看,在0-90℃环境下精度能够达到1%,-40℃-125℃时这一数字为2%;采样速率为2kHz max;温度传感器精度在0-90℃条件下为±2℃;耐受压力达900kPa;待机电流为250nA,供电电压为2v-3.3v。

值得一提的是,琻捷电子的产品采用单芯片方案,外围可以加LDO以支持5v系统,另外有5个独立的GPIO,可支持UART/I2C传输、两路唤醒、PWM原始数据输出和外部唤醒。

此外,琻捷电子产品方案针对不同应用场景设置了三种工作模式,在车辆运行/报警时是连续采样模式,停车时采用监控采样模式,停车超过一定时间进入低功耗时则为休眠模式。
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与此同时,琻捷电子产品方案有着丰富的诊断功能,能够检查系统运行、电源、工作温度、ADC、压力等部分。(校对/木棉)

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