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众多本土厂商布局BMS市场,提供多样化解决方案

来源:泰然健康网 时间:2025年08月19日 20:35


随着电动汽车、智能设备和可再生能源存储系统的迅猛发展,对电池的性能、安全性和使用寿命的要求愈发严格。电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)作为保障电池安全、稳定运行的核心技术,其需求量也在不断攀升。BMS具备多项关键功能,诸如实时监控电池状态(涉及电压、电流、温度等指标)、精细控制电池的充放电过程、全面评估电池的健康状况、均衡各电池单元的性能、精准预测电池寿命,以及全方位保护电池免受不利环境因素的影响等。此外,BMS还承担着通信管理的重任,确保电池系统与其他设备或系统的顺畅交互。

新能源汽车电池管理系统(BMS)的结构图中,我们可以清晰地看到BMS中的关键芯片及其作用。这些芯片包括模拟前端芯片(AFE)、计算单元(如MCU)、隔离电路、ADC模数转换器以及电池均衡模块。

AFE作为BMS的核心,主要负责电池采样,包括电芯电压、温度等信息的采集、状态监测,并支持电池均衡功能。它集成了传感器接口、模拟信号调理电路、模拟多路开关、采样保持器、ADC、数据缓存以及控制逻辑等部件,有些还配备了MCU、DAC和多种驱动电路,以确保电池系统的稳定运行。

计算单元,如MCU,则是BMS的另一核心部件,负责处理AFE等芯片的数据信息,进行电池状态监测、控制算法执行、故障诊断以及通信管理等关键任务。

隔离电路则实现了高低压模块间的电气隔离,保障了系统的安全性。ADC模数转换器则负责将模拟信号进行量化,转化为数字信号,以便于处理和分析。

电池均衡模块则负责解决因满充容量、SOC、内阻差异以及外部因素导致的各节电池电压不相等的问题。它通过主动均衡或被动均衡的方式,确保电池组的性能稳定。

长期以来,我国在BMS芯片方面主要依赖进口,尤其是车规级AFE、ADC、MCU和隔离芯片。但随着新能源产业的快速发展以及政策鼓励,越来越多的本土芯片厂商开始进军BMS市场。这些厂商不仅提供了丰富的解决方案,还为国内的新能源汽车产业注入了新的活力。

琪埔维半导体(CHIPWAYS)

作为国内领先的车规芯片设计公司,专注于新能源汽车动力电池管理系统的一站式芯片套片组研发。其自主创新的车规级32位MCU(ASIL-B)、BMS AFE(ASIL-C/D)以及车规级霍尔传感器等芯片,已成功在十余家国内主机厂的多款车型上实现量产,彰显了公司在汽车电子车身控制和动力电池管理领域的领先地位。其BMS解决方案不仅适用于电动汽车,还可应用于基站后备电源、储能电站、高功率电动工具、便携式设备以及工业/服务机器人等多个领域。

公司提供的BMS套片组合包括车规级BMS AFE模拟前端采样芯片(ASIL C/D),如高性能的XL88xx系列,该系列芯片已通过ISO 26262功能安全最高等级ASIL D产品认证,其性能指标达到国际领先水平。单芯片能支持4-18串电池采样,典型采样精度高达±1mV,全温度范围±3mV,同时支持休眠监控、反向唤醒和双向通讯功能。此外,XL88xx系列芯片还具备高精度、高安全和低功耗的特性,能实时监控电池工作状态并反馈给电池管理系统,确保动力电池的安全与车辆运行的稳定性。

另外,公司还提供车规级BMS数字隔离通讯接口芯片,如满足AEC-Q100汽车可靠性标准和ISO 26262汽车功能安全标准的XL8820系列。该系列芯片采用创新的差分信号驱动技术,无需增设变压器中心抽头,有效降低了EMI。
车规级32位微控制器MCU芯片(ASIL B)等,如微控制器XL6601系列,不仅满足了AEC-Q100和ISO 26262 ASIL B功能安全标准,还是高性能汽车级微控制器芯片的佼佼者。它基于32位ARM Cortex-M3内核,既保证了低功耗又实现了高性能,且最大支持4MB Flash、64KB RAM、256KB Data Flash。此外,该芯片还配备了2路独立ADC以及丰富的接口如SPI、IIC、UART、LIN和高速CAN(可达6M bps)等,并支持Autosar 3标准。因此,它被广泛应用于车身控制、智能座舱和BMS等多个领域。

接下来,我们来看看矽力杰在车规BMS方案方面的布局。
矽力杰致力于在BMS领域进行全面创新,通过运用新技术如电芯监测、高压检测、电流检测、隔离监测和高压互锁等,已推出包含10大类15种产品解决方案的汽车BMS方案。

其中,AFE芯片SA63122是一款专为18串电池设计的监测器和被动均衡器,其工作电压范围广泛,从12V到80V均可适用。该芯片配备了16位MAIN ADC,具备可编程测量时隙(典型值为157μs),能够精准测量18通道电池组和母线电压,误差仅±1mV。此外,它还融入了N FET,用于电池的被动均衡,每通道的最大均衡电流可达300mA。同时,该芯片还提供了独立的硬件OVUV/OTUT保护,并支持在休眠模式下唤醒主机功能。

矽力杰在设计过程中对软件和硬件进行了深度优化,使得多款产品的功能安全等级达到ASIL D。这一成就不仅有助于延长电动汽车电池的使用寿命,还能增加续航里程,提升安全可靠性,并降低设计成本。

另外,矽力杰在工业储能领域也提供了全面的解决方案。其BMS AFE芯片SQ68118以及SPI通信收发器SQ66000,都提供了高精度的电池监测和通信功能。而高精度电池监控器SY689x0系列,则能灵活适应3-6-9-18节串联电池的配置需求。

接下来,我们再来看看比亚迪半导体在车规BMS方案上的表现。比亚迪半导体的BMS芯片在电压、电流和温度监测方面均展现出了卓越的精度,这一特点使其广泛应用于比亚迪的新能源汽车产品线中。事实上,比亚迪新能源汽车在市场上的优异表现,也充分证明了其BMS芯片的可靠性和优越性能。

比亚迪半导体还推出了一款8-16通道的车规级BMS模拟前端芯片BF8915A/B-1。这款芯片不仅具有单体电压测量误差低于±2mV的高精度,还支持回环菊花链通信,并满足AEC-Q100标准。此外,它还集成了电压和温度测量、自主监测、硬件过温保护等多项功能,使得系统设计更为简洁、经济。在功能安全、均衡电流、性能、可靠性以及成本等方面,这款芯片都展现出了显著的优势,成为国内首款批量装车应用的车规级BMS AFE芯片。
高压电池管理系统的隔离通信桥接芯片BF8920A,在比亚迪半导体中扮演着至关重要的角色。它作为控制器与电池管理芯片(如BF8915系列)之间的通信接口,负责将控制器的数据信息转换为电池管理芯片能识别的脉冲格式,并传输至电池管理芯片。同时,BF8920A还能将菊花链路上产生的脉冲解码为比特流,再传回给控制器。这一卓越的通信功能,使得整个电池管理系统能够高效、准确地运行。此外,当BF8920A处于低功耗状态时,它能在菊花链环路中侦测到任何异常,并输出反向唤醒信号,唤醒处于休眠状态的电源系统或控制器,进一步保证了系统的可靠性。

接下来,我们转向杰发科技。

该公司在车规BMS方案领域有着全面的布局。其全系列车规级MCU芯片已覆盖新能源汽车动力电池域BMS方案的多个方面,包括AC7801x平台、AC7840x平台和AC7870x平台。AC7801x平台专注于电流传感器领域,与霍尼韦尔携手,为电池包内电流传感器等设备提供保障,优化续航同时确保电池系统安全。AC7840x平台则提供基础的电池监测和管理功能,如电压、温度监测及充放电控制等,成本控制得当,适用于简单的电动汽车应用场景。而AC7870x作为高端BMS方案的核心,是一款多核高主频的MCU芯片,支持锁步核和Hypervisor技术,满足国际Evita Full标准,并支持国密SM2/3/4算法,为高端电动汽车和能源存储系统提供全面的电池管理解决方案。

最后,我们简要介绍了迈巨微电子在车规BMS方案上的贡献。
尽管该公司在上述提及的几家巨头中可能并不突出,但其也致力于为汽车行业提供高品质的电池管理解决方案,助力新能源汽车行业的持续发展。
迈巨微电子深耕锂电池管理芯片领域,凭借电池安全和电池计算两大核心技术,打造出端到端的锂电池管理系统(BMS)核心芯片及全面解决方案。其方案涵盖新能源汽车、两轮出行、电动工具、工业储能、家用储能和机器人等多个应用领域。特别值得一提的是,迈巨微电子推出的AMG86系列单芯片BMS方案,不仅实现了业界领先的高集成度,更提供了一站式全集成SoC芯片及系统解决方案。该方案不仅具备高精度模拟采样前端AFE、纯硬件保护、电量计、MCU、MOSFET保护开关及驱动、高压DC-DC模块等丰富功能,还以低功耗优势延长了电池待机时间和整体寿命,并支持被动均衡和主动均衡技术等多种电池均衡功能。

中颖电子在锂电池管理芯片领域有着深厚的积累。
其产品广泛应用于手机、笔电、穿戴设备、电动自行车、扫地机及电动工具等多个领域,并赢得了国内一线安卓手机品牌的青睐。在电动自行车市场,中颖电子的锂电池管理芯片更是稳居国产领先地位。
中颖电子的锂电池BMS产品策略明确,主要提供两类解决方案。一类是基于纯模拟保护芯片的BMS,这类产品功能简洁而保护精度高。例如,其基于SH367003硬件保护芯片的电动工具锂电池包保护方案,专为3-4串电池设计,提供±25mV的过压保护、±80mV的欠压保护以及快速的放电过流和负载短路保护。另一类则是配备MCU的保护芯片,这类BMS功能更为全面且灵活。例如,其SH79F329 MCU产品不仅适用于电动工具锂电池包,还集成了高压模拟前端,提供多达五重保护功能和充电平衡功能。

此外,中颖电子的前端采集芯片SH36730系列也备受瞩目。该系列产品覆盖3-16串电池,满足不同应用需求。其中,SH367309数字前端芯片更是为5-16串锂电池BMS量身定制,适用于总电压不超过70V的锂电池Pack,并具备丰富的保护和管理功能。
杰华特在电池管理领域提供了一系列高集成度、高精度且功能全面的产品
涵盖AFE(电池监控和保护)、充电IC、电池保护IC,以及专为电池管理设计的Special IC(如高边驱动和低边理想二极管控制IC)。其AFE芯片能够支持4-16串电池的监控,实时提供精确的电池电压、温度和充放电电流数据,助力提升电池使用率并延长其寿命,适用于电动工具、吸尘器、两轮车等多种应用。

此外,大联大世平集团最近推出的锂电池管理系统方案,便采用了杰华特的模拟前端芯片JW33高侧N沟道FET驱动器JW3330以及国民技术MCU芯片N32L406。该方案专为电动自行车设计,能实时监测11-16串锂电池及磷酸铁锂电池的状态,并提供过压/欠压、高/低温、断路和过流等多重保护,确保电池安全并延长使用寿命。

随着杰华特业务的快速增长,其BMS相关业务也在不断壮大。公司持续投入研发,丰富产品线,以更好地满足客户需求,进一步拓展国内市场份额。

接下来,我们将介绍芯海科技的BMS解决方案
该方案以易用性为特色,提供了便捷的一站式开发工具包,包括开发板、通信盒、上位机及详尽的开发文档。其APG工具和CHEMID库更是为BMS的易用性和适配性带来了显著提升。

值得一提的是,芯海科技的CBM8560单串BMS电量计芯片在性能上表现出色。它不仅能监测电池在充放电过程中的电压、电流和温度变化,还具备强大的算力、高精度以及出色的可靠性。这一芯片广泛应用于手机、电脑平板、数码产品等领域的消费类锂电池中,为电池健康度及剩余电量的测量提供了可靠的保障。
BMS电量计芯片CBM8580是芯海科技的一款重要产品。它专为2-4节串联的锂离子或锂聚合物电池组设计,体现了公司在“ADC+MCU”数模混合领域的技术实力。该芯片集成了高性能模拟外设,能够精确测量锂电池的可用容量、电压、电流、温度等关键参数。其高精度电量检测和估算功能实时监控电池状态,确保电池的安全与健康使用。在笔记本电脑、电动工具等广泛的应用场景中,CBM8580都赢得了客户的广泛认可。

此外,芯海科技在商业储能和动力电池车规级BMS产品的研发方面也取得了显著进展。
充电管理芯片在电子设备中扮演着至关重要的角色,它们负责监控和控制电池的充电状态。这类芯片种类繁多,包括充电管理芯片、负载开关芯片、限流开关芯片、DC/DC转换器以及线性稳压器等。这些芯片广泛应用于各种工业和消费电子终端产品中,确保电池能够安全、高效地充电。

例如,CW6308AAAC是一款高精度的线性充电器IC,它支持单节锂离子/聚合物电池的可穿戴设备和物联网设备。该芯片具有320mA的线性充电能力,并带有电源路径管理功能,同时支持1mA的截止电流和300nA的运输模式,为设备提供精准的充电控制。

在BMS AFE领域,灵矽微电子是一家值得关注的专精特新企业。自2018年成立以来,该公司专注于ADC和BMS AFE等高技术产品的研发、设计和销售。其产品已广泛应用于工业、储能以及新能源汽车等多个领域。灵矽微电子已推出21串四大系列产品,并凭借内置的高精度ADC,显著提高了电池的电压和电流测量精度。此外,其产品还支持充电器检测和预放电MOS驱动,确保在电池出现放电过流时能够迅速切断回路,保障两级放电过流保护的安全性。同时,实时计算电池电量并监控电池老化也是其系列产品的亮点之一,有效避免了电池可能出现的过充、过放、过流和过温等风险。

值得一提的是,灵矽微电子面向工业场景的BMS AFE系列产品自2022年起已实现量产。其中,21串的LS76945芯片尤为引人注目,其检测电压范围广泛,且一颗芯片的性能可媲美TI BQ76930的两颗,为客户节省了大量成本,非常适合应用于小型储能、便携式储能、电动工具以及电动两轮车等领域。此外,灵矽微电子还推出了第二代高精度BMS AFE产品LS76958,进一步扩展了其产品的应用范围。
在消费电子领域,如手机、电脑和智能家电,以及电动工具和储能等工业领域,本土厂商已经取得了一定的突破,其BMS解决方案的性能已与国际水平相当。然而,在车规级BMS解决方案方面,特别是在技术挑战最大、附加值最高的BMS AFE芯片领域,本土厂商的突破仍显不足。
随着电动汽车和储能市场的持续繁荣,对BMS芯片的需求预计将进一步激增。同时,BMS解决方案的技术创新正朝着高集成度、高精度、低功耗、微型化和智能化等方向发展,不断提升产业的附加价值。此外,国产替代的趋势正在不断加速,为本土厂商在BMS芯片行业带来了前所未有的发展机遇。

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