�?背景概述

户用光伏储能系统的发展受到多种因素的推动，包括电价波动、环境保护意识的增强、政策支持和补贴、建设成本的下降、技术成熟度的提高、消费者行为的变化以及融资方案的多样化。这些因素共同作用，使得户用光储系统能够通过自产自用和削峰填谷策略显著降低家庭电费支出，同时符合减少碳足迹的趋势。此外，政府出台的激励政策如上网电价补贴、税收减免等，降低了户用光储系统的初期投资成本，提高了投资回报率。太阳能光伏板和电池储能技术的不断进步，导致成本显著下降，使得户用光储系统变得更加经济可行。随着光伏板的效率提高和储能电池寿命的延长，系统更可靠和高效，满足了消费者对能源自主性和可控性的追求。户用光伏储能系统的发展前景乐观，预计将继续保持健康、可持续的增长势头，同时有效助力碳达峰和碳中和等国家重大战略的实现�?/p>

‌BMS（电池管理系统）在储能系统中的重要性不言而喻，它扮演着至关重要的角色，确保电池组的安全运行，提升电池的使用效率，延长电池的使用寿命，并优化整个储能系统的性能。�?/p>

BMS的主要功能和作用包括：电池参数监测；‌故障诊断与预警‌；‌充放电管理‌；‌‌电池均衡；‌‌热管理‌；‌‌远程监控与通信管理�?/p>

�?BMS拓扑分类

按拓扑架构分：BMS分为集中式（Centralized）和分布式（Distributed）两类�?/strong>

• 集中式BMS将所有电芯统一用一个BMS硬件采集，适用于电芯少的场景，具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点，一般常见于容量低、总压低、电池系统体积小的场景中�?/li>
• 分布式硬件架构包括主板和从板。这种硬件架构优点是采样线束距离均匀；缺点是成本较高，需要额外的芯片将各个模块的信息整个发送给BMS主板�?/li>

�?户用光伏储能和BMS拓扑

分立器件为户用光伏储能及其BMS中的核心器件，无论是户用光伏储能还是电池模块都在往高功率密度、高效率的趋势发展，同时要求安全可靠，给MOSFET在提出了更高的要求�?/p>

�?SGT(Shield gate trench MOSFET)技术简�?/h2>

通过在栅极沟槽底部，引入屏蔽栅多晶硅场板，将绝大部分的Cgd转化为了小值的Cgs，显著地降低了米勒电容Cgd，加快了开关速度�?/p>

依靠屏蔽栅多晶硅场板侧壁厚氧化层的电荷感应效应，在传统Trench MOSFET垂直耗尽(p-body/n-epi�?上，引入水平耗尽，在深Trench底部引入一个新的电场尖峰，将漂移区电场由三角形分布改变为近似矩形分布，在实现同样的击穿电压时降低了漂移区电阻，显著降低了器件的单位面积导通电阻，降低了FOM�?/p>

�?客户案例应用及MOS选型

针对客户48V锂电池保护板，短路保护对 MOSFET 选型的首先要考虑 MOSFET 的耐压。一般经验值是电池包稳态最高电压的两倍，即有100%的电压余量。对 MOSFET 的电流，需要考虑短路时流经每一个MOS的电流不超过规格书里的雪崩电流。如果短路电流非常大，需要考虑多个 MOSFET 并联�?br>另外，对MOSFET 的选型，还需要综合考虑驱动电路的驱动能力，以及 MOSFET �?Cgs �?Cgd 的影响�?/p>

客户的方案使用了16颗龙腾的SGT MOS LSGE10R040HC�?00V 导通内阻最大�?mΩ，封�?TO-263�?br>优化的方案选用了TOLL封装的LSGT10R018。数量从16颗减少到12颗�?/p>

�?strong>Toll封装与TO-263封装在BMS中的优势对比�?/strong>

Toll封装具有较小的尺寸，可以节省30%的PCB面积。这意味着在设计BMS时，Toll封装可以减少电路板的占用空间，使得电路布局更加紧凑，这对于空间受限的应用场景尤其有利�?/p>

热性能方面，Toll封装因其小体积设计，具有更低的封装电阻和寄生电感，这带来了更小的导通阻抗和更高的峰值电流，从而在高功率应用中表现出优异的散热性能。此外，Toll封装的源极焊料接触面积增加了4倍，有助于降低电流密度，避免因高电流和温度导致的电迁移，提高产品的可靠性�?/p>

Toll封装提供了比TO-263引线更好的热性能和更低的封装电感�?nH），这对于需要快速开关和高频率操作的MOSFET来说非常重要。低电感意味着更快的开关速度和更高的效率，这对于BMS中的高功率转换路径至关重要�?/p>

Toll封装由于其低寄生电感和出色的散热性能，带来了优秀的EMI表现。这对于BMS而言非常重要，因为EMI的减少有助于提高系统的稳定性和电磁兼容性�?/p>

尽管Toll封装在材料成本和制造工艺上可能比传统TO-263封装复杂，但在高功率应用中，其能够减少所需的并联MOSFET数量和散热部件，从而节省长期成本。此外，由于其紧凑的尺寸，还可以节省PCB空间，进一步降低成本�?/p>

综上所述，Toll封装在尺寸优化、热性能、电感、EMI表现等方面展现出明显的优势，特别是在BMS这样的高压和高功率系统中。这些优势不仅提高了系统的效率和可靠性，而且还通过减少所需的组件和简化热管理来降低成本。因此，对于追求高效率和紧凑设计的BMS应用而言，Toll封装是一个更具吸引力的选择�?/p>

�?龙腾SGT MOSFET –BMS推荐料号

龙腾介绍

龙腾半导体股份有限公�?(lonten.cc) 2009�?�?3日成立于西安，是一家致力于新型半导体器件研发、生产、销售、服务的高新技术企业�?公司在以超结MOSFET为代表的高端功率半导体器件领域走出一条自主创新之路，形成了高压超结MOSFET、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）、屏蔽栅沟槽（SGT）MOSFET、低压沟槽（Trench）MOSFET、高压平面MOSFET，SiC JBS&MOSFET�?大产品系列，广泛应用于汽车电子、工业电子及消费电子等领域�?/p>

丰宝介绍

上海丰宝电子信息科技有限公司创办�?998�?月，本土知名的元器件代理商。总部位于上海，在北京、深圳、苏州、香港、台湾设有分公司，并在广州、东莞、厦门、南京、杭州�?武汉、西安等15个城市设有办事处。公司主营电子元器件世界品牌在中国大陆的代理销售，并致力于代理芯片产品的应用设计开发，整体解决方案在通讯、家电、工业控制得到广泛应用。公司的主要代理品牌有Bourns、Winbond、Omron、Knowles、U-blox 、Nuvoton、Digi和Torex等�?/p>

丰宝电子系上海市高新技术企业，2003�?014年连续十二年被《国际电子商情》评选为“读者最满意的十家大陆电子元器件分销商”。在2008�?011年三次获得“Omron优秀代理商销售奖”，2009�?012年三次获得“SGMC杰出成长奖”，2010年荣获“Bourns杰出业绩奖”，2011年荣获“NXP年度增长最快ID奖”，2012年荣获“NXP最佳FAE支持团队奖”，2013荣获 Torex合作伙伴奖。丰宝电子视诚信经营为企业至高荣誉，一直致力于上海市“诚信创建企业”工作认定，截止�?017年已荣升为五星级企业�?/p>

]]> //huaanxuan.com/sgt-mos-bms/feed/ 0 //huaanxuan.com/nv-mcu-in-electric-tool-bms/ //huaanxuan.com/nv-mcu-in-electric-tool-bms/#respond Mon, 17 Jun 2024 05:00:00 +0000 //huaanxuan.com/?p=22176

BMS英文名称BatteryManagement System，中文名称电池管理系统，对电池进行监控和管理的系统。主要实现以下功能：

• 实时监测电池状态，通过检测电池的外特性参�?(如电压、电流、温度等)，采用适当的算法，实现电池内部状�?(如容量、剩余电量等) 的估算和监控�?/li>
• 在正确获取电池的状态后进行热管理、电池均衡管理、充放电管理、故障报警等�?/li>
• 建立通信总线，和显示系统、上位控制器或充电机等实现数据交�?nbsp;�?/li>

�?电动工具方案一：MCU方案

• 架构：MCU
• 推荐型号：NuMicro MS51 系列  
• MCU 主要特点�?ul>
• 1T 8051 MCU，運行速度可達 24 MHz

• Flash: 8-32K�?0-32 PIN

• 最�?15 �?ADC; 支持更多节数电池串联
• @12 bit ,1M SPS；支持连续采样模�?/span>
• ADC 內建 bandgap 可反推精准电源电�?/li>

最�?5 �?UART (1 Mbps 高�?

I/O 具备強灌电流驱动能力

ESD 8 kV / EFT 4.4 kV

�?电动工具方案二：MCU+AFE

• 架构：MCU + Analog Front-End
• 推荐型号：MS51 系列/ ML51 系列/ M031 系列
• MCU 主要特点�?ul>
• ML51 系列
  • 1T 8051，主频最�?24 MHz；工作电�?1.8 �?5.5V
  • 多达 14 �?12 �?ADC 支持连续采样模式
  • 内建五阶参考电压，内建 band-gap
  • 4�?UARTs ，支�?PDMA
  • 内置 RTC，超低功耗，运行 80 µA/MHz；待�?< 1 uA
  • I/O 支持 5V tolerance，提供强驱动电流能力

• M031 系列
  • Arm Cortex-M0，主频最�?72 MHz，工作电�?1.8 �?3.6V
  • 16- 512KB Flash �?2-96KB SRAM，支持OTA
  • 16 通道高性能 12bit  2 Msps ADC，支持连续采样模�?/li>
  • 多达 10 �?UARTs 接口（支持单线）；高�?SPI (24MHz)
  • EFT 4.4 kV、ESD HBM 6 kV，支持IEC60730
  • 内置 RTC，待机功�?12 uA
  • �?ML51 系列管脚兼容�?I/O 支持 5V tolerance

新唐公司介绍

NUVOTON

网址�?a class="brandsl" href="//www.nuvoton.com" target="_blank" rel="noopener">//www.nuvoton.com

国家：中国台�?/span>

新唐公司成立�?008年，�?010年在台湾证券交易所正式上市挂牌。新唐科技专注于开发微控制/微处理、智能家居及云端安全相关应用之IC、电池监控IC、影像感测IC、IoT应用IC、半导体组件等产品，相关产品在工业、车用、通讯、消费电子及计算机市场皆具领先地位；此外，新唐科技拥有�?吋晶圆制造厂，具备多样性制程技术能力，提供专业化晶圆代工服务�?020年完成并购日本松下半导体�?br />
新唐公司以灵活之技术、先进之设计能力及数字模拟整合技术能力提供客户高性价比之产品，并重视与客户及合作伙伴的长期关系，致力于产品、制程及服务的不断创新。新唐科技在美国、中国大陆、以色列、印度、新加坡、韩国及日本等地均设有据点，以强化地区性客户支持服务与全球运筹管理�?/p>

产品线详细信�?/h3>

中文名称：新�?/p>

产品分类：MCU

经营模式：代�?/p>

应用领域及市�?/h3>

安防监控�?a href="/industry-solutions_industrial-control/">工业控制�?a href="/industry-solutions_consumer-electronics/">消费电子�?a href="/industry-solutions_smart-home-list-page/">智能家居等�?/p>

主要产品

MCU，音频系统芯片，语音芯片，PC 电源管理等。微控制器生态系统有�?051、Cortex-M0、Cortex-M23、Cortex-M4、ARM9、Cortex-A35系列产品�?/p>

丰宝公司介绍

上海丰宝电子信息科技有限公司创办�?998�?月，本土知名的元器件代理商。总部位于上海，在北京、深圳、苏州、香港、台湾设有分公司，并在广州、东莞、厦门、南京、杭州�?武汉、西安等15个城市设有办事处。公司主营电子元器件世界品牌在中国大陆的代理销售，并致力于代理芯片产品的应用设计开发，整体解决方案在通讯、家电、工业控制得到广泛应用。公司的主要代理品牌有Bourns、Winbond、Omron、Knowles、U-blox 、Nuvoton、Digi和Torex等�?/p>

丰宝电子系上海市高新技术企业，2003�?014年连续十二年被《国际电子商情》评选为“读者最满意的十家大陆电子元器件分销商”。在2008�?011年三次获得“Omron优秀代理商销售奖”，2009�?012年三次获得“SGMC杰出成长奖”，2010年荣获“Bourns杰出业绩奖”，2011年荣获“NXP年度增长最快ID奖”，2012年荣获“NXP最佳FAE支持团队奖”，2013荣获 Torex合作伙伴奖。丰宝电子视诚信经营为企业至高荣誉，一直致力于上海市“诚信创建企业”工作认定，截止�?017年已荣升为五星级企业�?/p>

]]> //huaanxuan.com/nv-mcu-in-electric-tool-bms/feed/ 0 //huaanxuan.com/bms-energy-management/ //huaanxuan.com/bms-energy-management/#respond Mon, 09 Oct 2023 05:00:00 +0000 //huaanxuan.com/?p=20436

作为一种先进的大型储能BMS电池管理系统，BMS（电池管理系统）在确保电池安全和延长电池寿命方面起着至关重要的作用。Bourns作为领先的电子元器件制造商，开发出了一系列高性能、高可靠性的储能BMS解决方案，为大型储能BMS行业的可持续发展做出了贡献�?/p>

一、CRXXA系列电流互感器和CSS系列电流感应电阻�?/h2>

Bourns的BMS解决方案涵盖了各种不同的应用场景，可以为大型储能BMS制造商提供多种选项。其中，Bourns的CRXXA系列电流互感器和CSS系列电流感应电阻器是电池电流监测的理想选择。CRXXA系列电流互感器具有低失真、高线性和宽带宽的特点，适用于高性能大型储能BMS。CSS系列电流感应电阻器可提供高达400A的电流容量和低至0.5%的电流传感器误差，是进行电流监测的另一种高性能解决方案�?/p>

二、PWR4413系列高压贴片稳压器件

此外，Bourns的PWR4413系列高压贴片稳压器可提供2.5V�?0V的输出电压范围，并具有高�?A的输出电流能力，以及优异的温度稳定性和过压保护功能。PWR4413系列是储能BMS电路设计的另一个重要组成部分，为大型储能BMS的高效能量管理提供了稳定可靠的电源�?/p>

三、精确的电压检测和监控功能器件

Bourns的储能BMS解决方案还包括精确的电压检测和监控功能，例如CDSOT23-T24C系列的TVS二极管、MLV和TBU器件，以及可通过SPI接口进行编程的TC78系列电机控制器�?/p>

Bourns的储能BMS解决方案是大型储能BMS行业能量管理领域的先进解决方案。通过选用Bourns的高性能电子元器件，制造商可以实现更高效、更可靠的电池管理，同时满足大型储能BMS市场对高品质、高安全性和高性能的需求�?/p>

四、BOURNS公司介绍

BOURNS

网址�?a class="brandsl" href="//www.bourns.com" target="_blank" rel="noopener">//www.bourns.com

国家：美�?/span>

Bourns 作为行业领导者的主要优势之一，在于我们能够利用核心技术为客户的应用提供产品和解决方案。集成捕获功能、增加价值和降低总体成本的技术可提供这些努力的可量化结果�?/p>

产品线详细信�?/h3>

中文名称：伯恩斯

产品分类：磁性元�?电阻

经营模式：代�?/p>

应用领域及市�?/h3>

通信设备�?a href="/industry-solutions_industrial-control/">工业控制，仪器仪表，汽车电子�?a href="/industry-solutions_consumer-electronics/">消费电子等�?/p>

主要产品

电位器，编码器，电阻，电感，变压器，保护器件等�?/p>

五、丰宝公司介�?/h2>

上海丰宝电子信息科技有限公司创办�?998�?月，本土知名的元器件代理商。总部位于上海，在北京、深圳、苏州、香港、台湾设有分公司，并在广州、东莞、厦门、南京、杭州�?武汉、西安等15个城市设有办事处。公司主营电子元器件世界品牌在中国大陆的代理销售，并致力于代理芯片产品的应用设计开发，整体解决方案在通讯、家电、工业控制得到广泛应用。公司的主要代理品牌有Bourns、Winbond、Omron、Knowles、U-blox 、Nuvoton、Digi和Torex等�?/p>

丰宝电子系上海市高新技术企业，2003�?014年连续十二年被《国际电子商情》评选为“读者最满意的十家大陆电子元器件分销商”。在2008�?011年三次获得“Omron优秀代理商销售奖”，2009�?012年三次获得“SGMC杰出成长奖”，2010年荣获“Bourns杰出业绩奖”，2011年荣获“NXP年度增长最快ID奖”，2012年荣获“NXP最佳FAE支持团队奖”，2013荣获 Torex合作伙伴奖。丰宝电子视诚信经营为企业至高荣誉，一直致力于上海市“诚信创建企业”工作认定，截止�?017年已荣升为五星级企业�?/p>

]]> //huaanxuan.com/bms-energy-management/feed/ 0 //huaanxuan.com/industrial-energy-storage-bms-solution/ //huaanxuan.com/industrial-energy-storage-bms-solution/#respond Mon, 08 May 2023 07:00:38 +0000 //huaanxuan.com/?p=17863

在“双碳”目标指引下，我国新能源产业正加快步入高质量跃升发展的全新阶段，带动锂电产业进入前所未有的大发展机遇期，伴随锂电需求量激增，电池管理系统（BMS）市场规模也高速扩张，进而对电池管理芯片（BMIC）产品需求也急剧增加。上海丰宝电子，作为本土知名的元器件代理商和整合方案提供商，深耕电池储能行业，合作伙伴遍及动力电池、光伏储能、基站备电、电动车、电动工具等行业，能提供BMS相关MCU,AFE,隔离,接口等IC，及整套解决方案�?br>从拓扑架构上看，BMS根据不同项目需求分为了集中式和分布式两类。储能BMS因电池组规模庞大，大多都是三层架构，在从控、主控之上，还有一层总控。集中式BMS所有电芯统一用一个BMS硬件采集，具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点，一般常见于容量低、总压低、电池系统体积小的场景。本文以集中�?8V工业储能为例阐述丰宝电子BMS解决方案�?/p>

一�?8V工业储能BMS应用框图

二、AFE

鹏申PB7170�?7串电池AFE）是工业48V/60V锂电池组标准解决方案芯片, 广泛应用于电动自行车、机器人、UPS等领域。此外PB7130/PB7200分别单颗支持4-13/20串电池级联应用，且可扩展菊花链，可实�?4V-400V三元或磷酸铁理电池组管理，为储能市场提供极佳的多样选择�?/p>

三、MCU

Cortex-M3/M4核MCU，兼具性能及价格，是中小型储能BMS常规选择；国民N32G455，作为M4F内核主推系列，主�?44Hz，Flash 128�?12K，SRAM 180-44K，覆�?8�?00 PIN，丰富外设及IO，以满足客户不同设计需求�?/p>

• 
  N32G455REL7
  销�?/span> 促销产品
  ¥18.92 原价为：¥18.92�?/span>¥8.11当前价格为：¥8.11�?/span>
  加入购物�?/a>
• 
  N32G455CCL7
  阅读更多
• 
  N32G455VEL7
  销�?/span> 促销产品
  ¥24.34 原价为：¥24.34�?/span>¥7.82当前价格为：¥7.82�?/span>
  加入购物�?/a>

四、通信与隔�?/h2>

BMS上有低压电路，也有高压电路，高低压电路之间是需要进行通信的，如AFE与MCU之间SPI/I2C/UART通信，及MCU与外界CAN/RS485通信；高电压电路通信需设计良好隔离，以隔绝直流，， 保护操作人员和低压电路免受高电压影响�?防止通信子系统之间的地电位差�?改善抗噪性能�?/p>

4.1 纳芯微在BMS 中信号隔离方�?/h3>

从低�?6v�?2v BMS系统，到基站备电及大型储能BMS等，纳芯微都做了相应的产品布局，且能提供高、中、低端产品，满足客户不同成本的产品隔离应用需求�?/p>

• Nsi82xx系列，双/�?�?六通道数字隔离器，用于SPI/UART/I2C, CAN/485通信隔离，及控制信号隔离�?/li>
• NIRS2x是成本优化的高可靠性双通道数字隔离器；
• 隔离运放NSI1300/NSI1311, 总线电压和电流采�?
• 带数字隔离的收发�? NCA1042/NCA1043, NCAS485

• 
  NSI8242S0-DSSR
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• 
  NSI8242S0-Q1SSR
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4.2菊花链通信方案及Bourns隔离信号变压�?/h3>

多个AFE级联方案，借助AFE特有的Daisy-Chain隔离通信功能，常用信号变压器或电容，实现高低压之间通信的隔离�?br>Bourns的信号类隔离变压器适用于市场上主流的BMS芯片厂商；针对只需功能绝缘的方案，Bourns推了搞性价比高性能的产品：双通道的隔离变压器SM91502AL-E和单通道的SM91502ALA-E；针对于有绝缘耐压需求的方案，Bourns推出了加强绝缘的隔离变压器SM91534AL-E和SM91519L-E�?/p>

• 
  SM91534AL-E
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4.3非隔离接�?/h3>

湖南芯力特是目前国内通信类接口芯片领域产品系列较全、出货量较大的IC设计厂商，车载CAN/LIN收发器芯片累计出货量超过1亿颗，与国内外十余家主机厂以�?00余家Tier1/Tier2厂商建立业务合作关系，已广泛应用于汽车等众多领域�?5V/3.3V RS485、RS422、RS232接口系列芯片广泛应用于工业、通讯等、安防等领域；工业BMS行业常用型号SIT3485�?85收发器）, SIT1050（CAN收发器）等�?/p>

• 
  DHX38U-30V-RS485-C
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• 
  SIT1050T
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五、辅助电源及模拟电路

5.1常用电源拓扑

母线电压取决于储能电池系统，48V系统为例，一级降压BUCK及休眠LDO耐压60V，如SGM61720/SGM61630；隔离电源有专用隔离电源芯片，或变压器隔离分立方案等�?/p>

5.2充放电过流检测及短路检�?/h3>

SGM8197, 支持 24 to 105V 共模输入检流运放，适用电源客户，基站客户，储能客户等客户�?/p>

5.3充放电MOS驱动

SGM48524，双通道、高速低边驱动，5A�?灌电流，适用于BMS低边充放电MOS驱动�?/p>

• 
  SGM48524XS8G/TR
  销�?/span> 促销产品
  ¥1.95 原价为：¥1.95�?/span>¥0.74当前价格为：¥0.74�?/span>
  加入购物�?/a>
• 
  SGM61720YPS8G/TR
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六、丰宝介�?/h2>

上海丰宝电子信息科技有限公司创办�?998�?月，本土知名的元器件代理商。总部位于上海，在北京、深圳、苏州、香港、台湾设有分公司，并在广州、东莞、厦门、南京、杭州�?武汉、西安等15个城市设有办事处。公司主营电子元器件世界品牌在中国大陆的代理销售，并致力于代理芯片产品的应用设计开发，整体解决方案在通讯、家电、工业控制得到广泛应用。公司的主要代理品牌有Bourns、Winbond、Omron、Knowles、U-blox 、Nuvoton、Digi和Torex等�?/p>

丰宝电子系上海市高新技术企业，2003�?014年连续十二年被《国际电子商情》评选为“读者最满意的十家大陆电子元器件分销商”。在2008�?011年三次获得“Omron优秀代理商销售奖”，2009�?012年三次获得“SGMC杰出成长奖”，2010年荣获“Bourns杰出业绩奖”，2011年荣获“NXP年度增长最快ID奖”，2012年荣获“NXP最佳FAE支持团队奖”，2013荣获 Torex合作伙伴奖。丰宝电子视诚信经营为企业至高荣誉，一直致力于上海市“诚信创建企业”工作认定，截止�?017年已荣升为五星级企业�?/p>

]]> //huaanxuan.com/industrial-energy-storage-bms-solution/feed/ 0