在生活中,BMS(Battery Management System,電池管理系統(tǒng))是隨處可見的,特別是在汽車電子和工商業(yè)儲能中是不可或缺的。那么我們每天說的BMS到底是什么呢?在汽車電子中,BMS其實就是一塊電路板,這塊電路板可以實時監(jiān)測電池的充電和放電情況,做短路/斷路的保護(hù)措施,防止電池出現(xiàn)過充電和過放電,延長電池的使用壽命。它的主要工作就是處理電池有關(guān)的任務(wù),外觀如圖一和圖二。
圖一 BMS電路板(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
圖二 電池管理系統(tǒng)(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
BMS可以對鋰電池做電壓溫度檢測,對電流進(jìn)行實時檢測,與控制端之間做實時的通訊等,如圖三。
圖三 BMS實時監(jiān)測電池狀態(tài)示意圖(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
在BMS中為了確保電池的安全和可靠性,需要進(jìn)行全面的保護(hù)措施。其中,TVS作為一種重要的瞬態(tài)抑制器件,在BMS中發(fā)揮著重要的作用。TVS能夠快速吸收和抑制電路中的瞬態(tài)過壓脈沖,從而保護(hù)電路中的電子元器件不受損壞。在汽車BMS中,TVS主要用于以下兩個方面:
電源端口保護(hù):TVS可以放置在電源入口端,用于吸收電源線上的瞬態(tài)過電壓,保護(hù)后續(xù)電路免受損壞,如圖四所示。同時,TVS也可以多顆并聯(lián)使用,以提高吸收能力和可靠性。
圖四 電源端口(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
信號端口保護(hù):BMS中的信號端口也需要進(jìn)行保護(hù),以防止靜電等瞬態(tài)能量對信號傳輸造成干擾或損壞。此時,可以選擇專用的ESD保護(hù)器件,以更好地保護(hù)信號端口。
圖五 信號端口(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
因此選擇合適的TVS來保護(hù)BMS是非常重要的。滿足汽車BMS要求的TVS需要滿足以下條件:
(1)工作電壓:TVS的VR值應(yīng)大于或等于應(yīng)用電路電壓的1.2倍。
(2)耐受電壓尖峰:汽車電路中的過電壓尖峰可能會對TVS造成損壞,因此需要選擇合適功率的TVS型號。
(3)寄生電容:TVS的寄生電容可能會對汽車電路中的信號產(chǎn)生干擾,因此需要選擇寄生電容較小的TVS管來保護(hù)信號線路。
(4)可靠性:汽車電路中的TVS需要具有高可靠性,能夠長時間穩(wěn)定工作,并承受各種惡劣的工作環(huán)境,因此需要滿足AEC-Q101可靠性標(biāo)準(zhǔn)。
(5)尺寸和重量:汽車電路中的TVS需要考慮到尺寸和重量的限制,以避免對汽車的布局和重量造成影響。
(6)認(rèn)證和合規(guī)性:TVS應(yīng)符合相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證要求,以確保其符合汽車行業(yè)的要求和規(guī)定。
選擇汽車用的TVS需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和電路參數(shù)進(jìn)行選型,以確保TVS能夠有效地保護(hù)汽車電路。通常DC12V電源系統(tǒng)常用的TVS型號是SM8S24A,DC24V電源系統(tǒng)常用的型號是SM8S33A。你可前往里陽半導(dǎo)體品牌主頁,選擇適合的TVS。