BMS：Battery Management System 電池管理系統

主要作用：保證電池在整個生命周期內【安全】、【可靠】、【高效】地使用。

主要功能：檢測電池在充放電等使用過程中的電壓、電流、溫度、容量、甚至其他環(huán)境參數在安全范圍內；有的附帶很多輔助功能，比如加熱電池、智能處理等；保證電池使用安全，再提高使用壽命、提高效率等作用。

應用范圍：手機電池、充電寶、電腦電池、各種電動車、太陽能電池、電動汽車、玩具車、倉儲及物流車、機器人、電動平衡車及滑板車、電池電源的無人機、無線電設備等等

保護要求：過流，過壓（BMS控制板與電池插拔組裝會產生不可控電壓尖峰），欠壓，過溫，短路保護

  

- 啟動電壓相較行業(yè)傳統TVS保持不變，鉗位電壓比行業(yè)普遍低20%左右，這解決了目前工作電壓和鉗位電壓之間的矛盾，因此能更可靠，更安全的保護BMS管理芯片

- 單向淺回掃低鉗位TVS屬于行業(yè)領跑，目前行業(yè)普遍只能做雙向淺回掃低鉗位TVS，晟馳憑借獨特的芯片內部設計達成了單向和淺回掃的雙重功能。淺回掃對于保護AFE芯片正向鉗位不超其耐壓很關鍵，而單向TVS對于保護AFE芯片、防止反向沖擊電壓過高、起到了很好的保護作用。

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- 車規(guī)級芯片設計及AEC-Q101認證

  

    

三、BMS電池串保護用低鉗位TVS參數(典型值）

	Ir+@ Vr	Vbr+@1mA
TPSMD75A-VBR-Un	45nA@64V	75V (71.3~78.8V)
TPSMD91A-VBR-Un	55nA@78V	91V (86.5~95.5V)

TPSMD75A-VBR-Un實測Vbr參數參考

  

TPSMD91A-VBR-Un實測Vbr參數參考

	Ir+@ Vr	Vbr+@1mA	Vc+@Ipp(8/20uS)400V	Vc+@Ipp(8/20uS)500V
TPSMD75A-VBR-Un	45nA@64V	73.8V	82.4V/142A	86.2V/187A

  

1.2/50us & 8/20us波形，0.4KV

  

1.2/50us & 8/20us波形，0.5KV

在1.2/50us & 8/20us組合波形下，分別在這款產品兩端施加400V和500V的電壓，400V的電壓經過TVS鉗位之后，殘壓為82.4V，500V的電壓經過TVS鉗位之后，殘壓為86.2V。而TVS電壓折回時也不會低于反向截止電壓，因此不會出現直流下TVS續(xù)流的問題。

	Ir+@ Vr	Vbr+@1mA	Vc+@Ipp(10/1000uS)	Vc+@Ipp(8/20uS)
TPSMD75A-VBR-Un	45nA@64V	73.8V	70.8V@42A	84.3V@365A
TPSMD91A-VBR-Un	55nA@75V	89.4V	85V@35A	103V@300A

  

1.2/50us & 8/20us波形，極限功率下鉗位電壓

  

1.2/50us & 8/20us波形，極限功率下鉗位電壓

上圖為兩款產品的8/20us通流能力極限，兩款產品的IPP都可以做到300A以上。且對應的瞬態(tài)VC值都可以做的非常低，分別可以做到84.3V和103V左右,很好的保護了AFE芯片。

五、低鉗位TVS Vs. 傳統TVS 8/20uS 鉗位電壓實測對比（典型值）

一般來說BMS電池端模擬瞬態(tài)插拔尖峰沖擊會用8/20uS浪涌波形來測試，測試電流通常在150A~200A之間。下面以150A浪涌測試下低鉗位TVS與傳統TVS鉗位電壓作對比。

  

TPSMD75A-VBR-Un Vs. 行業(yè)75V TVS

  

TPSMD91A-VBR-Un Vs. 行業(yè)91V TVS

以TPSMD75A-VBR-Un為例，圖中綠色是傳統TVS器件，紫色為晟馳微新推出的淺回掃TVS器件，在8/20us波形、100A的測試條件下，傳統器件的殘壓已經超過了100V，而晟馳微的淺回掃器件才到79V；另外在300A的時候，傳統器件的鉗位電壓最高達到120V，而晟馳微的淺回掃器件只有84V。因此看出鉗位電壓有非常大的降低，降低幅度接近20%左右。

六、汽車BMS電池串聯保護方案

  

通常磷酸鐵鋰BMS管理IC的常態(tài)耐壓80V為主， 瞬態(tài)耐壓不超過90V。
三元鋰電池16串BMS管理IC的常態(tài)耐壓100V為主， 瞬態(tài)耐壓不超過110V。

目前主流汽車客戶有400V~500V 1.2/50uS 測試要求，低鉗位TVS能提供更佳的鉗位性能。

  

江蘇晟馳微電子有限公司是一家集分立器件晶圓，成品自主研發(fā)、生產、銷售、服務于一體的高新技術企業(yè)，是一家專業(yè)的保護器件，部分功率器件供應商，能夠為客戶提供全套電路系統解決方案。產品線涵蓋瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）、半導體放電管（TSS）、靜電保護器件（ESD）、穩(wěn)壓管（Zener）、可控硅（SCR）, MOS管等，產品廣泛應用于儲能，安防、汽車電子、家電、照明、新能源、通訊等多個領域。