在新能源電動(dòng)汽車中，BMS（電池管理系統(tǒng)）如同一個(gè)守護(hù)者，默默守護(hù)電池的安全與性能。它精準(zhǔn)監(jiān)控電壓、電流、溫度，防止過充過放，并通過智能均衡技術(shù)提升續(xù)航能力。電感在BMS系統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換、濾波和隔離通信等關(guān)鍵環(huán)節(jié)扮演著不可或缺的角色，尤其是在噪聲抑制、電壓轉(zhuǎn)換和信號完整性方面發(fā)揮重要作用。因此，合理選擇電感器對于提升電動(dòng)汽車的安全性與效率至關(guān)重要。

一、電感在BMS中的主要應(yīng)用

在汽車BMS系統(tǒng)中，電感主要用于電源轉(zhuǎn)換、均衡電路以及濾波電路中，具體應(yīng)用及需求如下。

1、DC-DC轉(zhuǎn)換器

DC-DC轉(zhuǎn)換器是BMS 中最常見的模塊之一。BMS內(nèi)部的各個(gè)模塊（主MCU、從控MCU、AFE芯片、溫度傳感器、電流傳感器等）通常需要不同的、穩(wěn)定的低壓直流電壓（如5V, 3.3V, 1.8V等）。這些電壓由電池包的總線電壓（高壓）或低壓輔助電池（12V）通過DC-DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生。 在Buck/Boost電路中，電感是儲(chǔ)能和濾波的核心元件，它負(fù)責(zé)在開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)存儲(chǔ)能量，在開關(guān)管關(guān)斷時(shí)釋放能量到輸出端，從而實(shí)現(xiàn)電壓的轉(zhuǎn)換和穩(wěn)定。

電感值的選擇直接影響電流紋波、轉(zhuǎn)換效率和瞬態(tài)響應(yīng)。 Buck/Boost轉(zhuǎn)換器對功率電感的需求主要體現(xiàn)在：高額定電流、低直流電阻、良好的溫度穩(wěn)定性、小型化設(shè)計(jì)等。

2、主動(dòng)均衡電路

主動(dòng)均衡電路通過能量轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)電池單體間的電量平衡，進(jìn)而提升電池組的使用效率。在某些類型的主動(dòng)均衡拓?fù)渲袝?huì)使用電感作為能量轉(zhuǎn)移的媒介。電感在開關(guān)周期內(nèi)交替存儲(chǔ)和釋放能量，實(shí)現(xiàn)單體間或單體與總線間的能量轉(zhuǎn)移。有些均衡電路的輔助DC-DC 轉(zhuǎn)換器也會(huì)采用電感進(jìn)行濾波。

主動(dòng)均衡電路對電感的性能需求主要體現(xiàn)在：小型化、低損耗、高效率、合適的電感值和飽和電流，同時(shí)滿足寬溫、抗振動(dòng)等車規(guī)級性能要求。

3、EMI/EMC濾波電路

濾波電感在BMS中主要用于電源輸入/輸出濾波或通信線路濾波，放置在電源輸入/輸出端口、通信線接口處。其中，共模電感用于抑制電源線上的共模噪聲，防止BMS內(nèi)部噪聲干擾其他設(shè)備或從外部耦合進(jìn)來干擾 BMS。差模電感用于抑制電源線上的差模噪聲。

EMI/EMC濾波電感 (差模/共模)需滿足以下要求：

阻抗特性：良好的高頻阻抗特性。

額定電流：相對于功率電感，額定電流較小，但大于流經(jīng)該線路的最大工作電流。

飽和電流：需承受可能的瞬態(tài)大電流（如負(fù)載突降）而不飽和失效。

頻率范圍：覆蓋需要抑制的噪聲頻帶。

科達(dá)嘉電感在汽車BMS系統(tǒng)中的應(yīng)用

二、汽車BMS對電感的要求

用于車載BMS系統(tǒng)的電感產(chǎn)品除了滿足基本的電感值、電流承載能力、阻抗、頻率等性能需求，還需滿足以下車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)：

● 工作溫度：-40°C 到 +125°C，甚至更高，能適應(yīng)所有可能的汽車工作環(huán)境。

● 高可靠性： 設(shè)計(jì)壽命（10-15年或更長），符合AEC-Q200標(biāo)準(zhǔn)，抗振動(dòng)沖擊能力強(qiáng)。

● 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)： 符合RoHS、REACH、無鹵等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

● 可追溯性：通過IATF16949體系認(rèn)證，滿足汽車行業(yè)嚴(yán)格的供應(yīng)鏈管理和質(zhì)量追溯要求。

汽車BMS不同電路對電感的核心性能參數(shù)（飽和電流、DCR、高頻阻抗、濾波頻段）有著截然不同的要求，但所有應(yīng)用都需滿足車規(guī)級的溫度、可靠性、機(jī)械和環(huán)境等嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)（符合AEC-Q200）。在選擇電感時(shí)，必須根據(jù)其具體應(yīng)用場景仔細(xì)評估這些關(guān)鍵參數(shù)，并進(jìn)行充分的測試驗(yàn)證，以確保整個(gè)BMS系統(tǒng)的性能、可靠性和安全性。

三、科達(dá)嘉為汽車BMS提供高性能車規(guī)級電感

科達(dá)嘉專注電感研制24年，為汽車領(lǐng)域提供多品類，多系列，具有卓越性能的電感器。科達(dá)嘉自主研發(fā)了車規(guī)級一體成型電感、車規(guī)級大電流電感、車規(guī)級共模電感等多個(gè)系列，滿足汽車電子小型化、集成化、低損耗、高效率等方案設(shè)計(jì)需求。

【了解科達(dá)嘉車規(guī)級電感】

1、車規(guī)級大電流電感

科達(dá)嘉自主研制的車規(guī)級大電流電感采用低損耗磁芯材料及扁平線圈繞組設(shè)計(jì)，具有極低的磁芯損耗和優(yōu)異的軟飽和特性，能夠承受更高的瞬態(tài)峰值電流。電感最大飽和電流可達(dá)350A，工作溫度范圍-55℃～+155℃，可滿足大電流、高工作溫度等嚴(yán)苛的汽車電子環(huán)境，能長時(shí)間承受大電流保持電感表面低溫升，廣泛應(yīng)用于汽車BMS系統(tǒng)各種拓?fù)浞桨钢小?/p>

推薦產(chǎn)品：VSRU?/ VSBX /?VPRX等系列。

2、車規(guī)級一體成型電感

科達(dá)嘉自主研發(fā)的車規(guī)級一體成型電感采用低損耗磁芯材料及全新電極設(shè)計(jì)等創(chuàng)新技術(shù)及工藝，大幅降低電感尺寸、損耗并提高可靠性，解決電感成型過程中線圈易歪斜、產(chǎn)品易開裂等技術(shù)難題，將車規(guī)級一體成型電感損耗整體降低30%以上，工作溫度可高達(dá)165℃，電源效率最高可達(dá)98%，有效提升BMS系統(tǒng)可靠性及DC－DC轉(zhuǎn)換效率。

推薦產(chǎn)品：VSAB / VSEB /?VSEB－H / VPAB等系列。

3、車規(guī)級共模電感

科達(dá)嘉車規(guī)級共模電感具有高阻抗特性，能高效抑制共模噪音。小尺寸，較低的高度設(shè)計(jì)，適合表面貼裝，滿足汽車電子小型化設(shè)計(jì)需求；高可靠性，工作溫度：-40℃ ～ +125℃ / -55℃~+150℃，可有效抑制DC電源線中的共模噪聲干擾，尤其在新能源汽車的DC-DC轉(zhuǎn)換器、BMS電池管理系統(tǒng)等電路中，有效降低電磁干擾對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。

推薦產(chǎn)品：VSTCB / VCRHC、VSTP 等系列。

審核編輯 黃宇