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一文了解超级电容器与锂离子<span style='color:red'>电池</span>的区别

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一文了解超级电容器与锂离子电池的区别

　　在当今能源存储技术快速发展的背景下，超级电容器和锂离子电池作为两种主流的储能设备，各自扮演着不可替代的角色。尽管它们都能储存电能，但背后的原理、性能特点以及应用场景却存在显著差异。今天由AMEYA360带你理解这些区别，这有助于我们在不同场景下做出更合理的选择。　　能量密度：体积与续航的博弈　　锂离子电池的能量密度远超超级电容器。通俗来说，若将电能比作水，锂离子电池就像一个高水位的水库，能在较小体积内储存大量能量;而超级电容器则像一口浅而宽的池塘，储存相同能量需要更大的空间。具体数据表明，超级电容器的体积可能是锂电池的十几倍甚至几十倍。这一特性决定了锂离子电池在需要长续航的场景(如电动汽车)中占据优势，而超级电容器则更适合短时高功率需求的应用。　　功率密度：爆发力的对决　　超级电容器的核心优势在于其极高的功率密度，即快速充放电的能力。想象一下短跑运动员与马拉松选手的区别：超级电容器如同短跑选手，能在瞬间释放全部能量，充放电时间可短至几秒;而锂离子电池更像马拉松选手，能量释放平稳但速度较慢。这一差异源于两者的工作原理：超级电容器通过电极表面的物理吸附和双电层效应存储电荷，电荷转移无需化学反应，因此响应极快;而锂离子电池依赖锂离子在正负极间的化学嵌入与脱嵌，过程相对缓慢。　　超级电容器与锂离子电池的区别在哪里?　　寿命与耐用性：谁更抗衰老?　　超级电容器的循环寿命可达数十万次，远超锂离子电池的几千次。这就像对比一块可反复擦写的白板和一支逐渐耗尽的铅笔——超级电容器的物理储能机制几乎不产生材料损耗，而锂离子电池的化学反应会逐渐导致电极材料退化。此外，超级电容器能在-40℃至70℃的极端温度下工作，适应性更强，而锂电池在低温下性能会显著下降，高温还可能引发安全隐患。　　工作原理：物理与化学的底层逻辑　　两者的本质区别在于储能机制。超级电容器如同一个静电海绵，依靠活性炭电极的巨大表面积吸附电解质中的离子，形成双电层结构。当施加电压时，离子迅速聚集在电极表面;撤去电压后，电荷仍能保持对峙状态。相比之下，锂离子电池更像一个化学工厂，通过锂离子在正负极材料(如钴酸锂与石墨)中的嵌入与脱嵌实现能量转换，这一过程伴随复杂的化学反应。　　应用场景：互补而非替代　　在实际应用中，两者更多是互补关系。超级电容器凭借瞬时高功率特性，常用于电梯制动能量回收、电网调频或汽车启停系统;而锂离子电池因能量密度高，主导了消费电子、电动汽车等需要持久供电的领域。有趣的是，某些前沿设计会将二者结合，例如用超级电容器处理急加速时的峰值功率，由锂电池提供基础续航，形成"1+1>2"的效果。　　随着技术进步，超级电容器在新能源汽车和物联网领域的潜力正被逐步挖掘。而锂离子电池则在材料创新(如固态电解质)方向持续突破。未来，这两种技术或许会走向更深度的融合，共同推动能源存储技术的革命。

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电容器

发布时间：2025-07-31 14:40 阅读量：264 继续阅读>>

江西萨瑞微：MOS 管在无人机<span style='color:red'>电池</span>中的关键应用

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江西萨瑞微：MOS 管在无人机电池中的关键应用

　　无人机，全称为无人驾驶航空器(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)，是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机通过自主飞行控制系统或遥控设备，实现飞行和任务执行。　　无人机的分类　　1.按用途分类　　军用无人机：用于侦察、监视、打击等军事任务。　　民用无人机：用于农业、物流、测绘、影视拍摄等领域。　　商业无人机：用于快递配送、巡检、安防等商业应用。　　2.按飞行方式分类　　固定翼无人机：类似传统飞机，依靠机翼产生升力，飞行速度快，航程远。　　旋翼无人机：包括直升机型和多旋翼型，利用旋翼产生升力，具有悬停能力，适合低速、精细操作。　　垂直起降无人机(VTOL)：兼具固定翼和旋翼无人机的特点，能垂直起降，又具备高速巡航能力。　　3.按控制方式分类　　遥控无人机：由地面操作者通过遥控器实时控制。　　自主无人机：根据预先设定的程序或通过传感器和算法实现自主飞行。　　无人机的应用　　无人机技术的快速发展，使其在多个领域得到广泛应用：农业领域、物流配送、测绘与遥感、影视与媒体、安防与巡检、应急救援、科学研究、军事应用等　　无人机电池管理系统BMS　　无人机的主要组成部分　　机架、电机、螺旋桨、飞行控制器、电子调速器、电池与电源系统、遥控系统、天线、起落架、摄像头和云台(可选)、GPS模块(可选)　　电池管理系统BMS　　电池作为无人机的主要能源，其管理与维护对于确保无人机的性能、安全性和寿命至关重要。　　什么是电池管理系统(BMS)　　电池管理系统(BMS)是指用于监测、管理和保护电池组的电子系统。其主要功能是确保电池在安全、可靠和高效的条件下运行。对于无人机而言，BMS负责管理其动力电池，保障无人机的正常飞行和操作。　　无人机BMS的组成结构　　电池监测单元(BMU)　　电压监测：实时测量每个电芯的电压，防止过充电或过放电。　　温度监测：通过温度传感器监测电池的温度，防止过热或过冷。　　电流监测：测量充放电电流，确保电流在安全范围内。　　通信模块　　有线通信接口：如CAN总线、I2C、SPI或UART，用于与飞控系统实时交换数据。　　无线通信模块(可选)：通过无线方式传输电池信息，方便远程监控。　　功率控制模块　　图中有二组MOSFET模块，分别用于控制放电、充电和预充电。　　放电MOS：控制电池放电电流的通断。当需要放电时，控制信号使放电MOS导通。　　充电MOS：控制电池的充电电流的通断。类似放电MOS，当需要充电时，控制信号使充电MOS导通。　　预充电MOS：预充电是为了在充电开始时防止瞬时大电流对电池或电路造成损坏。它通过限流电阻慢慢对电池充电，直到电压达到安全范围。　　推荐使用江西萨瑞微MOSFET系列　　这二组MOS开关器件的选择需要根据系统的功率需求以及电池组的额定电流来进行设计。常见的参数包括：　　导通电阻Rds(on)：开关导通时的内阻，Rds(on)越小，损耗越低。　　最大电流承受能力：MOS管的额定电流要大于最大充放电电流。　　耐压值Vds：选择时需要考虑最大电池电压，MOS管的耐压值应大于电池组的总电压。　　电流检测　　电流采样电阻：放电路径中的采样电阻用于测量流经电池组的电流。通过测量电阻上的压降，可以得到当前电流值。电阻的选择需要考虑：　　阻值：通常选择低阻值(如毫欧级)以减少功率损耗。　　功率额定值：需要能够承受较大的电流，防止烧毁。　　隔离电源模块　　DC/DC隔离电源模块：由于BMS的不同电路部分工作在不同电压层次下，为了实现隔离，同时确保不同电压的稳定供电，通常需要使用DC/DC转换器。它的选择主要考虑以下参数：　　输入电压范围：要支持电池组的电压范围。　　输出电压和电流：要满足控制电路的供电需求。　　控制单元(MCU)　　数据处理：收集并处理来自监测单元的数据。　　逻辑控制：根据电池状态执行相应的控制策略，如开启保护功能。　　通信管理：与无人机飞控系统或地面站进行数据通信。　　安全机制　　保险丝：在极端过流情况下切断电路，提供最后的安全保障。　　电气隔离：通过光耦合器或隔离变压器，实现电路间的电气隔离，提升系统安全性。　　温度保护与检测　　温度开关和MOSFET：用于监控电池组的温度，当温度过高时，它会触发保护机制，关闭充电或放电回路，防止电池过热损坏。温度开关一般选择能在设定的温度点上准确动作的器件，MOSFET则用于控制保护电路的通断　　结论　　无人机BMS通过硬件和软件的结合，对电池进行全面的监测和管理。其主要功能是确保电池的安全使用，延长电池寿命，提高无人机的续航能力和运行可靠性。在设计上，需要考虑无人机的特殊需求，如轻量化、体积小、功耗低和抗干扰能力强。同时，随着无人机技术的发展，BMS也在不断升级，集成更多智能化和网络化功能，支持远程监控、数据分析和云端管理。

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江西萨瑞微

发布时间：2025-07-17 15:06 阅读量：328 继续阅读>>

村田转让微型一次<span style='color:red'>电池</span>业务

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村田转让微型一次电池业务

　　株式会社村田制作所根据2025年6月16日董事会决议，向麦克赛尔株式会社(Maxell, Ltd.)转让村田制作所及其全资子公司株式会社东北村田制作所(Tohoku Murata Manufacturing Co., Ltd.)经营的微型一次电池业务。本次转让将于2025年度内完成。　　本次业务调整后，村田制作所及东北村田制作所(Tohoku Murata)将向圆柱形锂离子二次电池倾注更多的经营资源，从而以电动工具及ESS(Energy Storage System，储能系统)市场为主轴提升竞争优势，争取进一步拓展业务。　　本次业务调整涉及的微型一次电池产品包括纽扣型二氧化锰锂电池、氧化银电池和碱性纽扣电池。村田制作所于2017年接收索尼株式会社(Sony Corporation)转让的电池业务(含微型一次电池)，并进行业务的展开。村田制作所认为，微型一次电池业务由杰出经营者麦克赛尔(Maxell)继承是理想的选择，因此决定进行业务转让。　　本次业务转让方案是村田制作所及东北村田制作所作(Tohoku Murata)为分拆公司，通过业务分拆(合并分拆)让村田制作所新成立的全资子公司继承该业务。其后，麦克赛尔(Maxell)将取得村田制作所新子公司的100%股份，以此进行该业务的转让。　　麦克赛尔株式会社(Maxell, Ltd.)的主要业务内容为电池、功能性部件材料、光学元件、设备、电气机械器具的制造及销售。成立于1960年9月，资本金122亿日元，合并后的公司员工为3797人(截至2025年3月31日)。

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村田

发布时间：2025-07-07 14:36 阅读量：455 继续阅读>>

大唐恩智浦：DNB1168 + 固态<span style='color:red'>电池</span>=「最佳拍档」

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大唐恩智浦：DNB1168 + 固态电池=「最佳拍档」

　　固态电池，这个曾被认为遥不可及的技术，如今已站上时代风口。　　业内人士指出，固态电池一旦大规模商用，应用场景将极为广阔，既能用于低空飞行器、无人机等“上天”设备，也能应用于储能、新能源汽车、电动船舶等，市场空间将呈几何级数增长。　　大唐恩智浦(大恩芯源)作为国内头部AFE芯片厂商，我们正在积极适配固态电池的完美应用。　　01 固态电池　　固态电池是一种使用固体电极(如锂金属负极)和固体电解质(硫化物/氧化物/聚合物)替代传统液态电解液的新型电池技术。　　技术原理的核心是以固态电解质替代传统液态电解质，通过固体材料实现锂离子的传导，从而在能量密度、安全性和循环寿命等方面实现突破。　　固态电池与DNB11xx是最佳拍档，大唐恩智浦(大恩芯源)推出的DNB11xx系列芯片(DNB116x汽车电子和DNB110x工业储能)作为电池管理芯片领军者也同样适配固态电池让固态电池的使用更加完美!　　02 NB1168与固态电池　　固态电池作为下一代电池技术，其高性能潜力的发挥高度依赖电池管理系统(BMS)的协同优化。固态电池特性也对BMS提出新需求：　　01 界面阻抗问题　　固态电池的本质是电解液换成了固态电解质，固-固界面接触会导致界面阻抗显著增加，影响离子传输效率和循环寿命。　　DNB1168可通过高频区和中低频区的阻抗变化，实时监测界面退化情况，为优化界面设计提供数据支持。　　02 安全性与失效预警因锂枝晶生长等问题引起热失控时，内部温度及阻抗变化图　　固态电池虽以高安全性著称，但长期循环中仍可能因枝晶穿透或界面裂纹引发风险。　　DNB1168能捕捉早期阻抗异常信号，辅助BMS(电池管理系统)实现故障预警，例如检测电解质/电极界面的微裂纹或锂枝晶生长。　　03 寿命评估与一致性管理　　DNB1168可通过多频段阻抗分析，量化固态电池寿命的衰减规律，从而识别出固态电池的剩余寿命，指导电池分组和梯次利用。　　DNB1168：AFE芯片　　DNB1168是一款全球领先的集成(EIS)交流阻抗谱监测功能的单电池监测芯片。　　该芯片通过车规级AEC-Q100和汽车行业最高功能安全等级ISO 26262：2018 ASIL-D双重认证。芯片内部集成多种高精度电池参数监测，支持电压、温度、交流阻抗检测、均衡及多种故障诊断功能，能够为电池提供价值数十万的电池在线“CT”检测技术，为电池管理系统提供全新检测维度，实现对电池整个生命周期的健康监测。　　固态电池的应用需要更聪明的「大脑」——DNB1168电池管理芯片通过毫秒级监控、均衡算法和预测性维护，将固态电池的高能量密度与安全性彻底释放。　　固态电池+电池管理芯片,二者如同「最佳拍档」。芯片为电池护航，电池为芯片赋能。共同推动新能源汽车、储能系统等应用领域迈入「高安全+长寿命」的新纪元!

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大唐恩智浦

发布时间：2025-07-01 14:57 阅读量：336 继续阅读>>

高压 BMS 如何增强安全性并延长<span style='color:red'>电池</span>的使用寿命

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高压 BMS 如何增强安全性并延长电池的使用寿命

　　电池储能系统 (BESS) 在住宅、商业、工业和电网储能的管理中发挥着重要作用。在现代 BESS 中，电池管理系统 (BMS) 如同电池组的大脑，监测电压、电流和温度等参数，并深入了解充电状态(评估可用剩余电量)和运行状况(评估电池芯的整体状态和老化程度)。通过确保更好的电池监测器的精度并增强系统级安全性，BMS 可以有效维持能源使用效率，延迟电池的过早老化，从而延长 BESS 寿命。　　确保电池监测器的精度　　电池组监测器不仅可以提高电芯电压测量的精度，还有助于改善荷电状态估算和过压保护。荷电状态算法和其他高压系统诊断还需要准确报告电池组电压和电流。　　磷酸铁锂 (LiFePO4) 电池因其可靠性和合理的成本而成为 BESS 中常用的电池类型，其高精度测量与系统运行的可靠性直接相关。LiFePO4 电池的电压曲线特征明显，在大部分有用容量内，充放电曲线基本保持平坦，从而在充电结束之前提供更稳定的工作电压;而当达到充电终点时，电压水平会迅速下降。如果未能检测到充放电曲线平坦区域的轻微电压变化，可能会增加荷电状态估算中出现误差的风险。　　增强系统级安全性　　各种因素会直接影响电池性能下降，包括过度充电和过度放电情况、高温、低温和充电电流过高。BMS 中的集成式监控和保护套件有助于降低这些情况的发生率。例如，集成式电芯均衡等功能可以通过确保电芯紧密均衡，防止较弱的“不均衡”电芯使整个电池组造成过载，从而大大延长电芯整体寿命。精确平衡和高精度电芯测量可缓解并检测电芯操作和调节中的低效情况。　　在电池组的整个使用寿命期间，电芯之间的差异不断增加。随着电芯容量持续增加，在 ESS 中，仅采用被动均衡是不够的。主动电芯均衡和主动电池组均衡有助于延长 ESS 寿命并减少人工维护需求。　　用于实现电池均衡的主动均衡设计方法使用双向隔离 DC/DC 转换器来实现能量传送，有助于提高整个系统的利用率。　　实现长使用寿命　　蓄电池的循环寿命随着每一代产品的更新，从 10,000 次提升到 12,000 次，甚至达到 15,000 次。这种增长有可能使产品的使用寿命在某一天达到 20 至 25 年。延长电池的使用寿命是 BESS 开发中的重要考虑因素，可帮助设计人员提供具有竞争力且高效的产品。　　应用基础知识　　图 1 展示了一个 BESS 架构。此系统适用于基于锂离子和 LiFePO4 电池的高压 (1,500V) 电池系统，包含多套完整系统解决方案的参考设计。　　适用于储能系统的高达 1,500V 的可堆叠电池管理单元参考设计结合了多个电池管理单元，这些单元利用 BQ78706 堆叠式电池监测器通过冗余数据测量功能来检测电池故障。　　接着，适用于储能系统的 1,500V 高压机架监控单元参考设计展示了一种高压监测单元 (HMU)，该单元采用 BQ79731-Q1 电池组监测器来实现总线电压和电流的检测和测量，并集成冗余数据测量功能。电池控制单元 (BCU) 能够可靠地驱动系统开关，从而帮助维持系统安全。图 1. BESS 架构方框图　　实现精确的电池检测和可靠的系统架构　　图 1 展示了 BCU 和 HMU 的组合如何用于实现系统级安全。HMU 中的 BQ79731-Q1 可实现高精度总线电压测量，最大精度为 ±3.16mV。该级别的精度水平有助于提高隔离阻抗测量和接触焊接检测的校准可靠性和操作简易性。BQ79731-Q1 还整合了连续采样模数转换器，具有低增益误差 (±0.065%) 和低失调电压 (-2.5µV 至 7.5µV)。电压和电流测量诊断可通过使用安全机制(符合 TI 功能安全标准，达到汽车安全完整性等级 [ASIL] D)执行，这些机制由 BQ79731-Q1 提供支持，从而以可靠的测量结果实现系统级安全。　　图 2 演示了适用于储能系统的 TI 电池控制单元参考设计，该设计采用 BQ78706 电池监测器，可在 –40°C 至 125°C 范围内实现 ±2.4mV 的电芯电压误差。该设计通过 TMUX 扩展和 TMP61 高精度(–25°C 至 65°C 时 ±1°C)热敏电阻传感器测量每个单独电芯通道的温度。在 BMU 中，将使用 BQ78706 的集成安全机制(符合 TI 功能安全标准 ASIL B 等级)诊断电芯电压和温度，以获得可靠的结果。基于 MSPM0G3519 的软件开发套件有助于简化设计过程，从而缩短上市时间。图 2. 适用于储能系统参考设计的电池控制单元参考设计图(显示了可堆叠 BMU 架构)　　BMU 和 HMU 设计符合国际电工委员会 62477-2 和美国保险商实验室 1973 加强绝缘的要求，最高可达 1,500V。该设计可与 ISO7841 和 UCC33421 等增强型隔离器配合使用，也可与超宽爬电变压器以菊花链方式连接，确保充分的系统级安全性。　　结语　　安全可靠的 BMS 对于提高 ESS 的使用寿命、效率以及最重要的安全性方面发挥着关键作用，尤其是在当前电池技术由锂离子电池转向 LiFePO4 化学电池及更先进的方案的趋势下。BMS 设计方法提供精确的数据监测，并实现所有 ESS 模式下的电池组和电芯级均衡，从而最大限度地提高对太阳能、风能等可再生能源的能源利用率，这有助于在用电高峰期间稳定电网运行、或在断电期间提供稳定的备用电力支持。

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电池储能系统

发布时间：2025-06-26 14:06 阅读量：320 继续阅读>>

上海雷卯电子：二轮车定位器<span style='color:red'>电池</span>静电浪涌防护方案

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上海雷卯电子：二轮车定位器电池静电浪涌防护方案

　　二轮车定位器是电动自行车、电动摩托车等两轮交通工具的核心安全设备，集成卫星定位(GPS/BDS/GLONASS)、无线通信(GSM/GPRS)、电池管理等技术。　　定位器可以通过电瓶车的蓄电池直接取电，内部有高压降压转换模块，以适应不同电压范围的电瓶(9V-90V的超宽电压);另一方面定位器内置有备用锂电池，以防止蓄电池摘除后定位模块不工作，失去防盗定位功能;其核心挑战在于应对骑行、充电、存储等场景中电池系统面临的静电与浪涌威胁。　　上海雷卯电子针对定位器的静电浪涌防护方案：　　电源入口：　　雷卯采用SMBJ100CA TVS二极管Vrwm=100V ，适配 48V/60V/72V 电池系统，满电状态(如 72V 电池充电至 86.4V)仍留15%安全裕量;快速箝位浪涌电压，搭配PPTC自恢复保险丝防止过流; 满足 ISO 7637-2 脉冲 3a/b 测试要求，有效抑制电机启停、充电插拔等瞬态干扰。　　雷卯推荐采用SD03CW 对IC电源端口进行静电浪涌保护，适配3.3V工作电压，SOD-323小封装，节省空间。满足IEC61000-4-2，等级4，接触放电30KV，空气放电30KV。　　天线防静电：雷卯采用3.3V低结电容二极管ULC3311CDN或5V低结电容ESD二极管ULC0511CDN30，满足天线接口的静电浪涌保护，超低电容，可以保证信号完整性，满足IEC61000-4-2(等级4)。如需满足IEC61000-4-5浪涌测试在前端设置GDT器件,选用SMD4532-090NF或者2R090-5S等。　　在二轮车定位器的现有主流方案中，除电源、天线外，音频、UI按键、闪存、显示接口、预留USB升级口及传感器I2C接口等，因使用场景下静电浪涌触发概率相对较低，多数方案未强制设计防护，如需详细方案，可关注雷卯电子公众号或联系雷卯EMC小哥。　　雷卯电子(Leiditech)致力于成为电磁兼容解决方案和元器件供应领导品牌，供应ESD、TVS、TSS、GDT、MOV、MOSFET、Zener、电感等产品。雷卯拥有一支经验丰富的研发团队，能够根据客户需求提供个性化定制服务，为客户提供最优质的解决方案。

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上海雷卯电子

发布时间：2025-06-23 13:27 阅读量：366 继续阅读>>

<span style='color:red'>电池</span>化成、医疗 ECG 精准检测！思瑞浦推出放大器TPA1287

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电池化成、医疗 ECG 精准检测！思瑞浦推出放大器TPA1287

　　聚焦高性能模拟与数模混合产品的供应商思瑞浦3PEAK(股票代码：688536)推出138dB(@G=100，Typ)的高共模抑制比、高阻抗低噪声仪表放大器TPA1287。该产品提供了出色的共模抑制能力和电压电流检测精度，广泛应用于电池化成、压力传感、医疗心电图(ECG)放大、工业控制等应用。　　1. TPA1287产品优势　　高共模抑制比　　在电池化成的电流检测应用中，电池电压的波动常常影响采样结果，致使最终采集到的电压电流数据出现偏差。信号放大器输入级的高共模抑制比能有效降低前级共模噪声带来的干扰，TPA1287的共模抑制比为120dB(@G=100，Min)， 138dB(@G=100，Typ)，同时支持4V至36V宽压供电，拓宽共模输入范围。宽的输入电压范围和轨到轨输出能力允许信号充分利用供电轨道，使其能够在不同环境下可靠工作。TPA1287不同增益的共模抑制比表现　　高精度和低漂移　　在工业控制、压力传感等应用领域，精准检测至关重要。TPA1287具有极低的增益误差(±0. 05%，@G=1,Max)和增益温漂(2ppm/°C@G=1，Max;30ppm/°C@G>1，Max)，以及极低的失调电压(±40±240/G μV，Max)和失调温漂(±0.2±0.3/G μV/°C，Max)，确保了电压电流检测的高精度和温度稳定性。　　以电池化成应用中采样电阻0.5mΩ，100A的电流采样为例，有效信号为50mV，CMRR以最小值120dB计算，考虑电压变化范围0V~5V，Vos变化带来的精度影响为5uV/50mV=0.01%;考虑常温进行校准，仅考虑温漂带来的影响，±10°C下的Vos温漂对系统精度影响为(0.2uV/°C*10°C)/50mV=0.0025%，增益误差温漂(G>1)对系统精度影响为30ppm/°C*10°C=0.03%。TPA1287增益误差温漂曲线　　高阻抗和低噪声　　相较于普通运放，仪表放大器还具备高阻抗和低噪声特性，针对高内阻信号源采集有精度优势，例如人体生物电信号，电桥信号等。在G=10增益条件下，TPA1287的输入电压噪声为(@1kHz)，输入阻抗为GΩ级别。除此之外，TPA1287具有低偏置电流(10nA)，能够降低对输入信号的影响;灵活的增益配置使得仪表放大器能够放大不同幅值的信号;高带宽(1.2MHz @G=1)也能够实现对信号变化的快速响应，及时将检测信号传递给后级处理。TPA1287输入电压噪声曲线　　2. TPA1287产品特性　　•供电电压：4.0V ~ 36V　　•低输入电压噪声：15nV/√Hz (@ f=1kHz，G=10)　　•低失调电压：±10 μV(Typ)　　•低失调电压温漂：±0.2±0.3/G μV/°C(Max)　　•低静态电流：1.6 mA(Typ)　　•高带宽：1.2 MHz(@G=1，Typ)　　•增益误差：±0. 05%(@G=1，Max)　　•增益误差温漂：2ppm/°C(@G=1，Max)　　•高共模抑制比CMRR：138dB (@DC，G=100，Typ)　　•封装：SOP8、MSOP8　　3. TPA1287典型应用　　在工业控制和医疗器械等行业中需要高共模抑制比、低噪声的检测电路来放大采集的信号。例如，电池化成的电流采样应用上，较高的共模抑制比能够减小电池电压变化导致的采样误差;医疗心电图ECG前端信号微弱，且信号源内阻较大，需要高输入阻抗、低噪声的放大器进行信号放大，故而仪表放大器成为同类型应用的首选。TPA1287凭借其低噪声(@1kHz，G=10)、高共模抑制比(138db@G=100，Typ)、低功耗(1.6mA，Typ)、高输入阻抗、低温漂等特性，是高精度检测应用的理想选择。TPA1287只需要一个外部电阻来设置1到1000之间的任何增益。封装包含MSOP8，SOP8以满足选型需求。TPA1287典型应用场景-检测电池电流

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思瑞浦

发布时间：2025-05-13 14:45 阅读量：539 继续阅读>>

航顺 HK32F407 赋能 BMS，引领<span style='color:red'>电池</span>管理新突破

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航顺 HK32F407 赋能 BMS，引领电池管理新突破

　　一、市场规模与增长　　随着全球新能源汽车、储能系统等领域的快速发展，电池管理系统BMS 市场规模不断扩大。据相关数据统计，预计到 2025 年，全球 BMS 市场规模将超过 200 亿美元，年复合增长率达 15% 左右。在新能源汽车领域，随着全球汽车电动化转型加速，新能源汽车产量持续攀升，作为其核心部件之一的 BMS，市场需求也随之水涨船高。同时，在储能系统、消费电子、工业设备等其他应用领域，对电池的安全性、可靠性和性能要求不断提高，也进一步推动了 BMS 市场的增长。　　二、市场应用　　新能源汽车：新能源汽车是BMS 的主要应用领域之一。BMS 可以实时监测电池组的电压、电流、温度等参数，确保电池在安全范围内工作，延长电池寿命，同时提高汽车的续航里程和动力性能。　　储能系统：在储能系统中，BMS 能够对电池进行精确管理，实现电池的充放电控制、能量调度等功能，提高储能系统的效率和可靠性，保障储能系统的稳定运行，使其在能源存储和供应方面发挥重要作用。　　消费电子：如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品，BMS 可以精确控制电池的充放电过程，防止电池过充、过放、过热等问题，延长电池使用寿命，为用户提供更安全、稳定的使用体验。　　工业设备：在各类工业设备中，如电动工具、无人搬运车、自动化生产线等，BMS 能够确保电池在复杂的工业环境下的安全运行，提供可靠的电源支持，保证设备的正常工作和生产效率。　　三、方案概述　　航顺HK32F407 是一款高性能的 ARM Cortex-M4 内核MCU，主频 168MHz，具有高达 1MB Flash 和 256KB SRAM。具备强大的数据处理和存储能力，能够满足高级 BMS 系统复杂的计算和数据存储需求。基于 HK32F407 的电池管理系统 BMS 解决方案，其架构包括以下几个部分：　　主控单元：以HK32F407 为核心，负责整个 BMS 系统的控制和管理，运行各种算法和控制逻辑，实现对电池的精确控制和管理。　　电池采样单元：通过高精度的采样电路，对电池组的电压、电流、温度等参数进行实时采集，并将采集到的数据传输给主控单元进行处理和分析。　　保护与控制单元：根据主控单元的指令，实现对电池组的过充、过放、过流、短路等保护功能，同时控制电池的充放电过程，确保电池在安全范围内工作。　　通信单元：具备多种通信接口，如CAN、SPI、I2C 等，可实现 BMS 系统与外部设备(如车辆控制器、储能系统控制器、上位机等)之间的数据通信和信息交互，方便对电池系统的远程监控和管理。　　显示单元：通过按键、指示灯等，显示电池的状态信息(如电压、电流、电量、温度等)、系统运行状态、故障报警等信息，方便用户及时了解电池系统的情况并进行相应的操作。　　四、方案核心优势　　高性能计算能力：168MHz 的高主频以及内置的单精度浮点单元 FPU，使 HK32F407 能够快速处理大量的电池数据，实时运行复杂的 BMS 算法，如电池状态估计算法，提高电池管理的精度和效率，确保电池系统在各种工况下的性能。　　丰富的外设接口：提供了多种通信接口和外设功能，如CAN、SPI、I2C、UART、USB OTG、以太网等，方便与各种传感器、执行器和其他设备进行连接和通信，满足 BMS 系统与其他系统集成的需求，实现更广泛的应用和功能扩展。　　高精度采样与监测：具有多个12 位 ADC通道，能够实现对电池电压、电流、温度等参数的高精度采样和监测，采样误差小，测量精度高，为准确评估电池状态和进行精确控制提供了可靠的数据基础。　　强大的安全与保护功能：内置硬件加密模块，如AES256、TRNG 等，可对电池数据和通信数据进行加密处理，防止数据泄露和篡改，保障电池系统的信息安全。同时，具备完善的保护机制，能够快速响应电池的异常情况，实现过充、过放、过流、短路等多重保护功能，确保电池系统安全可靠运行。　　低功耗设计：支持多种低功耗模式，如睡眠模式、停机模式等，可根据BMS 系统的工作状态自动切换，降低系统功耗，延长电池的使用寿命，提高电池系统的能效比，特别适用于对功耗要求严格的新能源汽车和储能系统等应用。　　宽温度工作范围：可在- 40℃~105℃的温度范围内稳定工作，适应各种恶劣的环境条件，满足新能源汽车、储能系统等在不同地域和气候环境下的使用需求，确保电池系统在高温、低温等极端温度下的性能和可靠性不受影响。产品系统框图　　航顺HK32F407系列MCU主要规格　　ARM® Cortex®-M4 Core　　最高时钟频率：168 MHz　　24 位 System Tick 计时器　　工作温度范围：-40°C ~ 105°C　　工作电压范围　　双电源域：主电源VDD 为1.8 V ~ 3.6 V、备份电源 VBAT 为 1.8 V ~ 3.6 V。　　当主电源掉电时，RTC 模块可继续工作在 VBAT 电源下。　　当主电源掉电时，VBAT 电源为 80 Byte 备份寄存器供电。　　VDD 典型工作电流　　运行(Run)模式：18.04mA@168MHz;2.63mA@16MHz　　睡眠(Sleep)模式：12.04mA@168MHz;2.08mA@16MHz　　停机(Stop)模式：　　-- Stop_MR：1.03mA　　-- STOP LP-FPD：9.34mA　　存储器　　Flash 存储器包括最高 1 Mbyte 的主区 Flash，具有代码安全保护功能，可分别设置读保护和写保护。　　8 Kbyte CPU 指令 Cache 缓存　　1 Kbyte CPU 数据 Cache 缓存　　192 Kbyte 片内 SRAM 和 64 Kbyte CCM SRAM　　80 Byte 备份寄存器和 4 Kbyte 备份 SRAM　　FSMC 模块可外挂 1 Gbyte NOR/PSRAM/NAND/PC Card 存储器(其中，256 Mbyte 的空间可以存放指令，可用于片内 Cache 缓存)。　　QSPI 模块可外挂 256 Mbyte NOR Flash 存储器(可存放指令，可用于片内 Cache 缓存)。　　时钟　　外部HSE：4 ~ 32 MHz　　外部LSE：32.768 kHz　　片内HSI 时钟：64 MHz/16 MHz/8 MHz　　片内LSI 时钟：32 kHz　　PLL 输出时钟：168 MHz(最大值)　　GPIO 外部输入时钟：1~42 MHz　　复位　　外部管脚复位　　电源复位　　软件复位　　看门狗(IWDG 和 WWDG)定时器复位　　低功耗管理复位　　可编程电压检测(PVD)　　8 级检测电压门限可调　　上升沿和下降沿检测可配置　　通用输入输出端口(GPIO)　　64 脚封装 MCU 提供 51 个 GPIO 引脚，　　100 脚封装 MCU 提供 82 个 GPIO 引脚，　　144 脚封装MCU 提供 114 个 GPIO 引脚　　所有GPIO 引脚可配置为外部中断输入　　内置可开关的上、下拉电阻　　支持开漏(Open-Drain)输出　　支持施密特(Schmitt)迟滞输入　　输出驱动能力超高、高、中、低四挡可选　　提供最高30 mA 驱动电流　　数据通讯接口　　4 个 USART　　最多4 个 UART　　3 个 SPI(均支持 I2S 协议)　　3 个 I2C　　1 个 SDIO　　2 个 CAN(均支持 2.0A 和 2.0B 协议)　　1 个 QSPI　　1 个 HS USB OTG　　1 个以太网接口　　音视频数据接口　　1 个数字照相机接口(DCMI)　　4 路 TFT 接口　　定时器　　2 个高级定时器：TIM1/TIM8　　-- TIM1/TIM8 具有刹车功能和 4 路 PWM 输出，其中 3 路带死区互补输出　　10 个通用定时器：TIM2~5 和 TIM9~14　　-- 8 个 16 位通用定时器：TIM3~4 和和 TIM9~14　　-- 2 个 32 位通用定时器：TIM2/TIM5　　2 个基本定时器：TIM6/TIM7　　-- 1支持CPU 中断、DMA 请求和 DAC 转换触发　　红外遥控接口：配合红外LED 使用，可实现远程遥控功能。　　DMA 控制器　　2 个通用双端口 DMA：DMA1 和 DMA2　　-- 每个DMA 具有 8 个数据流，每个数据流有多达 8 个通道　　支持Timer、ADC、DAC、SPI、I2C、USART、UART 等多种外设触发。　　RTC 时钟计数器，配合软件记录年月日时分秒　　片内模拟外设　　3 个 12 位 2 MSPS ADC。支持三 ADC 模式，采样率最高 6 MSPS。　　2 个 12 位 DAC　　1 个温度传感器　　1 个内部参考电压源　　1 个 VBAT 电源电阻分压器(分压器输出在片内与 ADC 相连，实现 VBAT 电源电压监控)　　ID 标识　　每颗芯片提供一个唯一的96 位 ID 标识　　调试及跟踪接口　　SW-DP 两线调试端口　　JTAG 五线调试端口　　ARM DWT、FPB、ITM、TPIU 调试追踪模块　　单线异步跟踪数据输出接口(TRACESWO)　　四线同步跟踪数据输出接口(TRACED[3:0]，TRACECK)　　自定义DBGMCU 调试控制器(低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、调试及跟踪接口分配)。　　可靠性　　通过CDM 1750V/LU 200mA/HBM 3500V 等级测试

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航顺

发布时间：2025-04-29 11:41 阅读量：449 继续阅读>>

村田制作所总公司导入蓄<span style='color:red'>电池</span>和AI控制的能源节省系统

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村田制作所总公司导入蓄电池和AI控制的能源节省系统

　　株式会社村田制作所自2022年7月起，在总公司(京都府长冈京市)导入了一套能源节省系统。村田将于2023年以后，在包括生产据点在内的集团各据点推广导入该系统，以减轻电力供应网的供应负荷，为稳定电力供应做出贡献。　　该系统是由株式会社Mutron制造的AI能源节省控制系统和村田制作所制造的集装箱型蓄电池组合而成。　　近年来，日本国内冬夏电力需求期的电力供需紧张已成为一个重大社会问题。要改良供需平衡，关键需要大规模电力需求用户的各企业从企业层面减少用电，努力提高能源利用效率。　　村田制作所总公司导入的本系统是由Mutron制造的AI能源节省控制系统与村田制作所制造的集装箱型蓄电池组合而成。　　村田的集装箱型蓄电池采用了村田制造的预期寿命超过15年且具备较高安全性的锂离子电池“FORTERION”。本次新导入的蓄电池及村田制作所独有的蓄电池控制技术能够实现更灵活的能源节省控制，有望提高CO₂减排效果。　　同时，通过导入大容量蓄电池，在应对BCP(业务连续性计划)时也可将其作为紧急电源，担负起维持据点机能的作用。　　通过本系统，2022财年总公司的能源节省率将力求达到20%。　　本系统中，Mutron公司制造的能源节省控制技术统筹管理整个系统，除了优化公司内部空调和冷却设备等的控制以外，还配合村田制作所制造的蓄电池系统，提高能源管理的效率。　　Mutron是一家系统开发商，主要设计、开发和提供通过人工智能进行能源管理和设备管理的程序。他们获取瞬息万变的环境和设备数据，通过专有的人工智能，构建预估和优化模型，之后提供给客户。Mutron通过进一步分析积累的数据，创造出为数甚少的系统，为实现脱碳社会做出了贡献。　　村田制作所会积累运用实绩，提高本系统的实效性，于2023年以后在包括生产据点在内的村田集团内多个据点推广导入本系统，以减轻电力供应网的供应负荷，为稳定电力供应做出贡献。　　为了有助于解决全球社会课题，村田制作所集团已将“加强气候变化对策”设定为重要课题，正开展推进导入可再生能源的举措。为实现集团整体温室气体减排总量目标而开展事业运营，在各事业所积极实施推进能源节省和可再生能源利用的投资。　　今后村田制作所集团将继续在日本国内及海外据点提高能源利用效率，推进气候变化对策方面的举措。

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村田

发布时间：2025-04-16 17:52 阅读量：522 继续阅读>>

恩智浦：全球首款<span style='color:red'>电池</span>接线盒监测芯片MC33777

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恩智浦：全球首款电池接线盒监测芯片MC33777

MC33777 特性：　　电流测量　　多通道与高精度：具备四个电流测量通道，其中两个可满足 ASIL D 安全等级要求。每个通道又有精确测量和快速测量分支。精确测量用于获取高精度的电流数值，适用于需要准确电流数据来评估电池状态等场景;快速测量则侧重于快速捕捉电流变化，能及时响应如瞬间过流等情况。　　温度补偿：基于外部温度传感器对分流电阻进行温度漂移补偿。因为分流电阻的阻值会随温度变化，影响电流测量准确性，通过补偿可确保在不同温度下电流测量的可靠性。　　过流检测功能丰富：可进行过流检测，不仅能判断电流是否超过设定阈值，还能计算电流变化率(di/dt) ，并通过熔断器仿真模拟熔断器在过流时的行为，提前采取保护措施。　　电压和通用测量　　冗余模拟输入：拥有 16 个支持冗余测量的模拟输入。冗余设计提高了测量的可靠性，当一个输入通道出现故障时，其他通道仍能保证测量正常进行，可用于测量电池电压、其他关键节点电压等多种信号。　　决策引擎事件管理器　　可配置评估：是一个可配置的模块，能对测量输入的各种信号(如电流、电压、温度等数据)进行评估分析。用户可根据实际应用需求，设置不同的评估规则。　　多种事件信号监测：能监测一系列事件信号，如高 di/dt(电流变化率过高)、过流、过压、过热等。一旦检测到这些异常事件信号，就会触发相应反应。　　多样化触发反应：触发的反应包括控制烟火开关控制器，在危险情况下迅速断开高压电路;唤醒 MCU，通知主控制器进行进一步处理;控制 GPIO 来输出信号或控制外部设备等。　　烟火开关控制器　　独立且合规：有两个独立的控制器，且自带驱动级，符合 AK - LV 16(2012 - 07)规范。独立设计提高了系统的可靠性，即使一个控制器出现故障，另一个仍能正常工作。　　快速响应无 MCU 干预：由决策引擎事件管理器直接触发，无需 MCU 进行额外处理，能在检测到异常时快速响应，及时断开高压电池与其他负载连接，保障系统安全。　　丰富诊断功能：具备广泛的诊断功能集，如诊断电流、电容测量、等效串联电阻(ESR)测量等，可用于检测自身工作状态和相关电路参数，便于故障排查和系统维护。　　通信　　多接口支持：提供 SPI 接口和 I²C 接口，方便与不同的外部设备进行通信。SPI 接口适合高速同步通信场景，I²C 接口则常用于连接多个从设备的简单通信网络。　　MCU 接口灵活：MCU 接口支持 SPI 或 TPL3 ，可根据与主控制器(MCU)的连接需求和通信要求，灵活选择合适的通信协议，实现芯片与 MCU 之间高效的数据传输和指令交互。

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恩智浦

发布时间：2025-04-07 14:21 阅读量：696 继续阅读>>

型号	品牌	询价
CDZVT2R20B	ROHM Semiconductor
RB751G-40T2R	ROHM Semiconductor
MC33074DR2G	onsemi
BD71847AMWV-E2	ROHM Semiconductor
TL431ACLPR	Texas Instruments

型号	品牌	抢购
ESR03EZPJ151	ROHM Semiconductor
BU33JA2MNVX-CTL	ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR	Texas Instruments
IPZ40N04S5L4R8ATMA1	Infineon Technologies
STM32F429IGT6	STMicroelectronics
BP3621	ROHM Semiconductor

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