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从日常生活中消除铅

2021/12/23
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铅在过去有多种用途,但它是一种高度有毒的物质,对人体危害性很大,几乎在所有地方都被逐步淘汰。如今剩下的一个应用就是12V启动电池,几乎每辆汽车中都有它的身影。从铅酸电池转向锂离子电池是欧盟更新这一主题立法提案的基础。

铅酸电池与锂离子电池技术
除了满足可持续发展要求外,锂离子电池还在重量和体积能量密度上具有卓越的优势,可显著减轻车辆的重量并节省空间。该技术还支持制动过程中回收更多能量(更高的动态充电接受度),提高动力系统效率。锂离子电池自放电率较低,循环稳定性优越,保质期长,因此需要更换的时间比等效铅酸电池更长。锂离子技术面临的挑战是低温性能,它不适合在寒冷天气条件下启动内燃机(ICE)。然而,最近由欧洲汽车制造商协会(EAMA)牵头的技术比较发现,锂离子冷起动性能与铅酸相当。尽管锂离子电池价格在2010年至2020年间下降了约89%,但成本问题依旧存在。
 

随着汽车动力系统的持续电气化,冷起动要求的主导地位被削弱。就插电式混合动力汽车而言,汽车制造商使用高压系统启动内燃机。这意味着不需要支持冷启动的12V系统。我们相信,在混合动力和纯电动汽车的12V电池中,铅酸将很快被锂离子技术所取代,因为电池使用寿命越长,给客户带来的价值越多。与铅酸电池不同,锂离子电池需要电池管理系统(BMS)来实现部分重要功能,如安全、容量、多节电池管理以及充电控制。

集成BMS解决方案的优势
所有锂离子电池都需要电池管理系统(BMS)来实现一些重要功能,包括安全、容量、多节电池管理以及充电控制。恩智浦为12V锂离子电池管理提供完整的一体化解决方案,包括精确监测和保护3至6个电池的电压、温度传感和电流测量。最新的C版电池单元控制器(BCC)MC33772配备了所有新功能,可满足客户的需求。片上测量平均值有效地起到数字滤波器的作用,有助于降低通信总线微控制器上的负载,同时允许去除部分模拟滤波。这有助于降低总体eBOM成本,产生高质量和成本优化的解决方案。
 

安全
符合AEC-Q100的IC完全符合汽车功能安全应用的要求,因为它是根据ISO 26262规范设计,可在芯片级实现ASIL C。同样,它也适用于其他铅酸替代应用,包括RV汽车辅助电池、高尔夫球车和太阳能电池,以及无人机、物流机器人等。

实现方案
作为我们实现方案的一部分,恩智浦开发了评估板,并提供了几个现成的概念验证板,包括文档、测试和演示软件。为了完善评估套件,我们还将提供量产型的AUTOSAR®复杂设备驱动程序,加快客户开发。

由于对铅的监管不断加强,锂离子电池价格的进一步下降,汽车铅酸电池技术的逐步淘汰可能会来得更早。恩智浦已准备充分,让客户能改用更小、更轻、更安全和更持久的锂离子电池解决方案。因此,我们在功能安全的汽车和工业应用中为12V电池提供集成且成本优化的解决方案。为了帮助客户实现这一转变,我们提供了全面的评估生态体系和全新的量产型软件构件。
 

想了解更多关于MC33772C的信息吗?请观看最新视频

作者:

Konrad Lorentz
恩智浦半导体电池管理系统产品经理
Konrad Lorentz拥有德国劳特林根大学(Reutlingen University)国际项目工程学士学位。2020年,他通过一篇关于“汽车价值链”的论文加入恩智浦,目前担任BMS营销团队的产品经理。

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恩智浦半导体创立于2006年,其前身为荷兰飞利浦公司于1953年成立的半导体事业部,总部位于荷兰埃因霍温。恩智浦2010年在美国纳斯达克上市。恩智浦2010年在美国纳斯达克上市。恩智浦半导体致力于打造全球化解决方案,实现智慧生活,安全连结。

恩智浦半导体创立于2006年,其前身为荷兰飞利浦公司于1953年成立的半导体事业部,总部位于荷兰埃因霍温。恩智浦2010年在美国纳斯达克上市。恩智浦2010年在美国纳斯达克上市。恩智浦半导体致力于打造全球化解决方案,实现智慧生活,安全连结。收起

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