說(shuō)到特色芯片,那鈺泰半導(dǎo)體ETA300X系列主動(dòng)均衡芯片絕對(duì)算得上非常獨(dú)樹(shù)一幟了。
從這個(gè)系列的第一款芯片ETA3000問(wèn)世以來(lái)已經(jīng)有4年時(shí)間,經(jīng)過(guò)了產(chǎn)品推廣以及市場(chǎng)打磨,ETA300X系列主動(dòng)均衡芯片從ETA3000一顆芯片發(fā)展成ETA300X系列芯片群,市場(chǎng)認(rèn)可度逐漸提高,成為了電源管理芯片領(lǐng)域獨(dú)一無(wú)二的存在,并且鮮有競(jìng)爭(zhēng)者。
是什么讓ETA300X系列芯片突出重圍,廣受客戶青睞?大家看一下B站和Youtube上能搜到多少博主在科普ETA3000這顆芯片,就可見(jiàn)一斑了。
什么是芯片的“劫富濟(jì)貧”?
“劫富濟(jì)貧”是眾多工程師們給ETA300X系列芯片的一個(gè)很貼切的總結(jié)。
ETA300X系列芯片,是鈺泰半導(dǎo)體具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)損電感架構(gòu)鋰電池均衡IC。ETA300X系列芯片可以實(shí)現(xiàn)多節(jié)動(dòng)力電池組的動(dòng)態(tài)均衡。這種芯片的獨(dú)門(mén)武功就是——劫富濟(jì)貧!
ETA300X系列芯片,可以在串聯(lián)電池組中主動(dòng)的進(jìn)行電量平衡,他的終極使命就是“較少損耗的讓串聯(lián)電池組里面的每一個(gè)電池電壓相等”。
ETA300X系列芯片創(chuàng)造性的架設(shè)起了高電壓電池和低電壓電池之間的橋梁,讓電量能在相鄰電池間自由“流動(dòng)”,并迅速達(dá)到一個(gè)再平衡。這就是我們說(shuō)的電量的“劫富濟(jì)貧”。
主動(dòng)均衡芯片可以比喻成幾個(gè)水量不相同的水瓶,但為了保證大家的水一樣多,主動(dòng)均衡就是選擇將水多的瓶子中多余的水,平均的往少水的瓶子里面倒。這樣水總量不變的情況,水瓶中的水一樣多了。
傳統(tǒng)的被動(dòng)均衡方案,只能做到“劫富”,無(wú)法做到“濟(jì)貧”。行業(yè)比較普遍的被動(dòng)均衡方案直接粗暴的讓高電壓的電池通過(guò)電阻直接放電,最終達(dá)到整體電池組的電壓均衡,雖然平衡是達(dá)到了,但是多余的電量也平白通過(guò)熱損耗消耗掉了。被動(dòng)均衡芯片可以比喻成幾個(gè)不同水量的水瓶,我們將水多的瓶子中多余的水直接倒掉,也可以保證所有水瓶中的水一樣多,但是,水就白白消耗掉了,每個(gè)人只能喝到最少水瓶中的水了。
03
BMS介紹
如果要理解主動(dòng)均衡芯片的妙用,還要從BMS開(kāi)始慢慢介紹。
主動(dòng)均衡芯片是BMS中的一個(gè)細(xì)分子類別。BMS是Battery management system的簡(jiǎn)稱,也被國(guó)內(nèi)翻譯為電池保姆或電池管家。BMS可以智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元,防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電、延長(zhǎng)電池的使用壽命、實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的狀態(tài)。
BMS芯片又可以分為保護(hù)芯片(Protector)、充電芯片(Charger)、電量計(jì)芯片(Gauge)、監(jiān)測(cè)芯片(Monitor/AFE)、均衡芯片(Balancer)等類型。均衡芯片可以分為主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡兩種類型。
據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù),2026年BMS市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)可達(dá)131億美元,年化增長(zhǎng)率為15%。目前的BMS芯片市場(chǎng)長(zhǎng)期被TI、ADI、NXP等歐美企業(yè)壟斷。不管是消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)還是車規(guī)級(jí),90%多為進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)化率不高,國(guó)產(chǎn)化突破非常重要。
鈺泰半導(dǎo)體可以說(shuō)從很早就開(kāi)始布局BMS領(lǐng)域,在保護(hù)芯片、充電芯片、電量計(jì)芯片、均衡芯片等領(lǐng)域均已經(jīng)有產(chǎn)品問(wèn)世。
劫富濟(jì)貧是如何修煉的?
ETA300X系列芯片家族如下表:
ETA300X系列芯片能自主檢測(cè)電池之間的差異,一旦檢測(cè)到兩個(gè)電池之間存在壓差,芯片將較高的電壓電池放電,能量直接存儲(chǔ)再電感中,并將該能量充電到低電壓的電池中,一直持續(xù)到兩個(gè)相鄰鋰電池達(dá)到平衡狀態(tài)。
ETA300X會(huì)周期性的掃描檢測(cè)電池電壓,當(dāng)它再?zèng)]有均衡的狀態(tài)下就會(huì)進(jìn)入休眠模式,也能更好的保護(hù)電池。ETA300X可以在電池充電、放電、以及待機(jī)階段實(shí)現(xiàn)均衡,并將損耗降至最低。延長(zhǎng)了電池使用壽命,也延長(zhǎng)了待機(jī)時(shí)間。
每2個(gè)電池組之間要使用一顆主動(dòng)均衡芯片,N節(jié)電池組,要采用N-1顆主動(dòng)均衡芯片。
05
主動(dòng)均衡 VS被動(dòng)均衡
主動(dòng)均衡就是電量轉(zhuǎn)移,被動(dòng)均衡就是電量消耗,關(guān)鍵是哪種方式比較快?電容式主動(dòng)均衡非常慢,電感式主動(dòng)均衡比較快但往往很貴,被動(dòng)均衡便宜實(shí)用,但能量就被白白損耗了。
很多人可能心里還有疑問(wèn),當(dāng)我用主動(dòng)均衡芯片到底可以有什么好處?
ETA300X系列芯片屬于電感式主動(dòng)均衡芯片,電容式主動(dòng)均衡芯片因?yàn)楣逃腥毕荩娙葺^大的體積和速度很慢),市場(chǎng)基本已經(jīng)很少見(jiàn)了,這里就不進(jìn)行額外討論了。
目前市場(chǎng)主流的被動(dòng)均衡方案和電感式主動(dòng)均衡方案進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的對(duì)比:
如上圖對(duì)比,采用有效的電池主動(dòng)均衡方案,能夠提高電池組充放電效率,并且大大增加串聯(lián)電池組的使用周期,進(jìn)而降低頻繁更換電池的成本!
06
ETA300X應(yīng)用舉例
鈺泰半導(dǎo)體已經(jīng)逐漸在BMS領(lǐng)域形成了包圍圈。
公司電池管理產(chǎn)品線總監(jiān)Forest:
隨著公司在新能源、儲(chǔ)能等市場(chǎng)的發(fā)力,現(xiàn)在也有越來(lái)越多的市場(chǎng)領(lǐng)域關(guān)注到這類型芯片。ETA300X系列做為整個(gè)行業(yè)中主動(dòng)均衡芯片領(lǐng)域的先行者和開(kāi)創(chuàng)者,成為了這個(gè)領(lǐng)域終端工程師們必須要過(guò)招的獨(dú)門(mén)武器。
這顆芯片問(wèn)世初期,并沒(méi)有掀起很大的波瀾。公司在推廣這顆芯片上也是煞費(fèi)苦心。
但如今,隨著市場(chǎng)的發(fā)展以及我們的不斷推廣,我們的主動(dòng)均衡芯片已經(jīng)應(yīng)用于各種各樣的設(shè)備,小到移動(dòng)電源、電子設(shè)備,大到平衡車、小型儲(chǔ)能站。就讓我們舉一些應(yīng)用了ETA300X系列芯片的移動(dòng)電源案例吧:
羅馬仕30000mAh移動(dòng)電源
羅馬仕推出了一款30000mAh的移動(dòng)電源8PS Pro,這款移動(dòng)電源具備2A 1C 1L 1M共計(jì)5個(gè)接口,對(duì)充電器的兼容性非常好。在這款移動(dòng)電源中保護(hù)板共使用兩顆ETA3000電池均衡芯片用于3串電池均衡功能。
移動(dòng)電源具有兩個(gè)USB-C接口,支持雙設(shè)備同時(shí)充電。在這款移動(dòng)電源中鈺泰ETA3000均衡芯片用于2串電池均衡功能。
審核編輯 黃宇
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