在國家的大力支持下,新能源行業(yè)的發(fā)展迅速,與其相關(guān)的產(chǎn)品、器件市場也在快速增長,未來的市場空間巨大。BMS作為新能源電池的核心器件,也不例外。
目前BMS相關(guān)器件絕大部分的市場份額掌握在國外的幾大廠家手里,比如NXP、ADI、TI等,國內(nèi)企業(yè)占比較低,因此,對國內(nèi)企業(yè)來說,這是一個可以獲得突破的市場。目前,國內(nèi)已經(jīng)有不少企業(yè)瞄準了這一產(chǎn)品方向。
從此前電子發(fā)燒友對國內(nèi)外BMS電量計芯片性能、精度以及應(yīng)用場景的梳理來看,目前國內(nèi)廠商的BMS電量計芯片在工業(yè)和汽車領(lǐng)域,可靠性等方面與國外芯片還有一些差距,但在消費類BMS電量計領(lǐng)域,國內(nèi)芯片的整體性能已經(jīng)不遜于國外產(chǎn)品,并且一些性能優(yōu)異的電量計芯片在某些硬核指標方面還要優(yōu)于國外競品,比如ADC精度。
高精度ADC是BMS采集模擬數(shù)據(jù)的關(guān)鍵,尤其在現(xiàn)在的手機電池檢測中,精細度要求非常高,這對ADC的分辨率、基準、溫漂、采樣速率、低功耗等性能提出了不小的挑戰(zhàn)。國內(nèi)廠商要想從檢測精度切入BMS電量計芯片市場,必須在高精度ADC上有深厚的造詣。
BMS電量計芯片賽道的國內(nèi)玩家里,芯海科技憑借其在ADC領(lǐng)域的多年技術(shù)積累,結(jié)合BMS市場需求,推出了一款基于Sigma-Delta架構(gòu)ADC的BMS電量計芯片,該芯片通過采用過采樣、噪聲整形、動態(tài)溫度補償以及數(shù)字濾波技術(shù),實現(xiàn)其他類型的ADC無法達到的高精度和低功耗。
BMS電量計芯片核心能力缺一不可
手機BMS電量計主要包含實時動態(tài)檢測電池參數(shù),實現(xiàn)電池SOC和SOH評估等功能,電池SOC和高精度ADC密不可分,也和算法、應(yīng)用層軟件強相關(guān),SOH同樣如此。對于電量計系統(tǒng)來說,硬件、算法、固件三大核心能力缺一不可。
高精度ADC技術(shù)需要不斷積累與沉淀,是綜合性能的體現(xiàn),芯海科技從2003年開始做ADC,在ADC及其配套方面有著深厚的積累。在手機BMS電量計芯片上,通過ADC實現(xiàn)了電池的高精度模擬數(shù)據(jù)量采集,同時持續(xù)提升測量高精度、低溫漂等性能指標。
支持阻值更小的電流采樣電阻也是BMS電量計設(shè)計上不懈的目標,更小的采樣電阻意味著需要更高的電壓采樣精度,才能支持更大的充電電流。隨著手機快充的發(fā)展,電池功率越來越大,從20W左右到60W甚至100W以上,對更小的采樣電阻需求越來越明顯,同時對芯片穩(wěn)定性和寬溫度范圍要求也越來越高。
從目前國內(nèi)廠商手機端應(yīng)用的BMS電量計芯片采樣電阻來看,普遍使用的采樣電阻在10mΩ。芯海科技依靠高精度的ADC設(shè)計,可以在低功耗、高采樣速率的基礎(chǔ)上,匹配低于1mΩ采樣電阻的方案設(shè)計,據(jù)其新聞稿介紹,芯海科技BMS電量計芯片現(xiàn)有的規(guī)格參數(shù),已經(jīng)可以滿足手機充電功率大于120W的應(yīng)用。
而SOC精度不僅跟芯片本身的硬件采集精度有關(guān),也跟算法模型和電池材料體系等密切相關(guān),并且不同的終端應(yīng)用精度要求也不盡相同,芯海科技的BMS在不同的終端應(yīng)用里,在充分滿足客戶應(yīng)用場景要求的情況下精度可以保證在3~5%范圍內(nèi)。將高性能的MCU內(nèi)置在BMS產(chǎn)品中用以支持更復(fù)雜的芯片定制算法會進一步提升系統(tǒng)精度。
消費類終端國產(chǎn)替代不是終點
BMS的核心在于測量和低功耗,這需要低功耗、高精度基準源支撐。目前國內(nèi)在BMS產(chǎn)品上進展迅速的廠商無一不是掌握著核心技術(shù),比如前面提到的芯海科技的BMS電量計芯片,其電流、電壓ADC基準均優(yōu)于友商。BMS產(chǎn)品性能指標的硬實力提升加快了掌握核心技術(shù)的企業(yè)搶占國產(chǎn)替代市占份額的進程。
這一替代也不會僅僅發(fā)生在消費類BMS市場領(lǐng)域,在消費類BMS市場領(lǐng)域完成批量應(yīng)用與替代只是眾多國產(chǎn)廠商布局BMS賽道的第一步,隨著掌握核心技術(shù)的國內(nèi)企業(yè)在BMS技術(shù)領(lǐng)域持之以恒的研發(fā)投入和應(yīng)用實踐,消費類、小動力甚至汽車動力國產(chǎn)BMS產(chǎn)品都會持續(xù)系列化推出。
在國外廠商主流BMS芯片供應(yīng)商的相關(guān)產(chǎn)品陷入缺貨漲價狀態(tài)后,市場缺口不小,而市場對BMS類芯片的需求還在持續(xù)增長,市場強勁的需求對于國產(chǎn)BMS芯片既是機會也是挑戰(zhàn)。可以預(yù)見的是,正在消費類終端發(fā)生的國產(chǎn)替代不會是國產(chǎn)BMS的終點。
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原文標題:國產(chǎn)電量計芯片攻克手機BMS難關(guān),芯海科技加碼多節(jié)鋰電BMS芯片
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