作为全球最值得信赖的电子元器件制造商之一,威世无源器件,提供了丰富的产品,为现代技术融入人们的日常生活奠定了坚实的基础。
本次主题将深入探讨威世产品背后的技术和优势,并介绍其在电池管理系统(BMS)中的应用。首先,BMS即电池管理系统,能够实时采集、处理和存储电池模块运行中的重要信息,并通过总线与外部设备(如整车控制器)交换信息,从而保障电池系统的安全可靠运行。
图1:电池管理系统(BMS)
在电池管理单元和单体电池监测单元中, 需要对电池进行电压的检测,针对电压采样电路,威世提供高精度, 长时间稳定性的电阻方案。
图2:电压采样电路示意图
图3:高精度, 长时间稳定性的电阻方案
由于整车厂对电池管理系统(BMS)精度的高要求,电压采样电路中的电阻必须在电压脉冲和长时间运作,保持阻值变化率尽可能小。从这张脉冲实验图中可以看出,MELF电阻在抗脉冲能力方面远远优于其他同类型电阻器。
此外,在满载功率负荷的情况下,高精度系列的MELF电阻在工作1000小时后,其阻值变化率小于0.1%。这显示出MELF电阻在长时间运作中的稳定性和可靠性,能够满足整车厂对BMS精度的严格要求。
图片4:脉冲实验图
威世最新推出的高压薄膜电阻TNPV系列,能在1210尺寸的封装内提供高达1000伏的工作电压。这项技术的突破,让工程师在设计高压检测电路时,可以显著减少所需电阻器的数量,为高压应用提供了更具竞争力的解决方案。
图5:高压薄膜电阻TNPV系列于BMS应用中优异表现
在电池管理系统中,由于电池之间的一致性差异,工程师通常会采用均衡设计来防止过充和过放。针对这一需求,威世推荐了一款适合的电阻产品。
目前,电池均衡确实是一大挑战。威世推荐使用RCL长端子电阻,特别是0612尺寸的电阻。这款电阻能够提供1瓦的额定功率,但其面积仅为传统2512尺寸的四分之一,这样可以显著优化PCB的面积。此外,这款电阻在高低温循环测试中,远超过了AEC-Q标准要求的1000次循环次数。
图6:“RCL长端子电阻”确保系统稳定性与可靠性
均衡导致发热是一个常见的问题。为了有效监测电池及其均衡电路的温度,工程
威世NTC的独特优势
威世(Vishay)的NTC除了具备高精度的特性外,威世的NTC还采用了独特的陶瓷块结构和特殊的端子设计,这些设计不仅提供了高可靠的物理结构,还能有效抵抗电路板的弯折。相比之下,市场上大多数的NTC采用的是迭层结构和普通端子,这些设计往往伴随着内部开裂的风险。
半订制NTCALUG的灵活性
威世的半订制NTCALUG系列可以根据工程师的具体需求,提供不同的螺丝孔尺寸、线长和线径。这些定制选项使得NTCALUG能够更好地适应各种应用场景。同时,这些热敏电阻的绝缘电压可以达到业内先进的5000伏,进一步提升了其安全性和可靠性。
图7:NTC热敏电阻,温度检测与电池均衡应用中的理想选择
图8:威世NTC电路板高可靠的物理结构,有效抵抗电路板的弯折
在框架图中的电流检测模块,这正是威世的专长之一。威世最新推出的WSBE系列电流电阻,能在零下65度到170度的全温度范围内,达到超低的温度系数,每摄氏度小于10ppm。这不仅大幅提升了电流检测的精度,更重要的是,显著减少了软件补偿的工作量。
图9:电流检测模块示意图
图10:WSBE系列电流电阻产品特色
图11:WSBE的热电动势小于每摄氏度1.25微伏
在电流检测领域,热电动势是一个至关重要的参数。WSBE的热电动势每摄氏度小于1.25微伏,这显著降低了由热电阻电动势误差对采样信号准确性造成的影响。这一特性使得WSBE在精确电流检测中具有显著优势,确保了测量结果的高准确性和可靠性。
图12:热电阻电动势误差信息对采样信号准确性的影响
IHLP系列功率电感具有多种尺寸选择,能够承受高饱和电流,并且损耗低。其全屏蔽结构设计,提供了优异的抗电磁干扰能力,非常适合在BMS中使用。
图13:直流对直流转换示意图
IHLE是IHLP的升级版本, 在电路中除了磁场以外还存在电场的干扰。IHLE采用了具有威世专利的E-Field屏蔽结构, 进一步降低了电场对电路的干扰,从而更好地解决EMI带来的困扰。
威世公司在BMS领域的电容技术。威世公司提供了多款先进的电容产品,特别是在电磁干扰(EMI)电路中应用的Y电容。
威世的AY1系列电容,其脉冲电压高达10000伏特,并且在500伏特交流电的情况下,仍能满足1500伏特直流电的需求。这使得AY1系列电容在高压环境中表现出色,适用于多种应用场景。
此外,威世的AY2系列电容也同样出色。该系列电容在300伏特交流电的情况下,能够满足1000伏特直流电的需求。这使得AY2系列电容在中等压力环境中也能提供稳定的性能。
图14:电磁干扰示意图
图15:AY1 & AY2安规电容规格
客户对于产品的效率和小型化需求日益增加。针对这一需求,许多厂商已经将传统的直插式电容器改为贴片式设计。威世公司针对这种市场需求,推出了VJ系列贴片安规电容,专为此类应用而设计。
VJ系列贴片安规电容不仅能够在250伏交流电压下运行,还能够在2000伏直流电压环境中稳定工作。这款电容器具备高达5000伏的脉冲电压承受能力,并且能够通过3000伏直流电压1分钟的高强度测试。此外,该系列电容器至少满足4毫米的爬电距离要求,确保了其在高压环境中的安全性和可靠性。
图16:MCCC安规电容规格
近年来,威世投入大量资源于高分子聚合物电容的研发,其中T51系列特别针对汽车客户设计。这款电容不仅符合AEC-Q200标准,还能通过严苛的双85测试(即85度高温和85%高湿环境),其工作温度最高可达125度,展现出卓越的耐用性和可靠性,为汽车应用提供了稳定的解决方案。
图17:高分子聚合电容规格
在相同的电容值和电压条件下,T51系列电容能够提供更小的尺寸,这对于需要节省空间的应用来说是极为重要的。特别是在汽车产品中,通常要求有15年的保质期,而一般的铝电解电容无法满足这一要求。这是因为铝电解电容在长时间使用后会出现磨损和性能衰退的问题。
图18:高分子聚合电容更小的尺吋
高分子聚合物电容具有稳定的电容值,这是因为它们不受直流偏压的影响。相比之下,MLCC在直流偏压下会出现电容值下降的现象,这可能会影响电路的稳定性和性能。因此,高分子聚合物电容是一个更好的选择。
其次,T51系列高分子聚合物电容具有优异的性能表现。由于其稳定的电容值,一颗T51电容可以替代多颗相同容值的MLCC,这不仅可以减少组件的数量,还能节省电路板的空间。
首先,T51系列产品确保在操作条件下都不会引发燃烧风险。这一特性使得T51系列成为工程师们的理想选择,特别是在需要高安全性和可靠性的应用场景中。
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