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村田丨用于<span style='color:red'>电动车</span>智能基础设施的直流充电解决方案

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村田丨用于电动车智能基础设施的直流充电解决方案

　　为应对全球变暖和气候变化，许多国家设定了到2050年实现二氧化碳排放净零的目标。为实现这一目标，减少交通运输部门的排放至关重要，因为该部门的能源消耗非常高。向电动汽车(EV)的转型在这项努力中发挥了关键作用。　　本文介绍了电动汽车行业的发展趋势，以及村田提供的电池电动车(BEV)智能基础设施的直流充电解决方案。　　高功率直流快速充电技术广泛普及　　为在2050年实现净零碳排放目标，许多国家和地区已设定政策目标，在2035年之前停止销售新的内燃机(ICE)车辆。这些政策转变正在推动整个汽车行业加大力度减少交通排放。此外，根据国际能源署(IEA)的数据，到2050年，道路上几乎所有的乘用车和商用车预计将是电动或燃料电池车辆。　　此外，汽车行业正寻求参与科学目标倡议，该倡议旨在提供明确的脱碳和可持续发展的路径。此类倡议不仅帮助在单个公司内部建立共同的减排目标，还在整个行业中建立目标。　　受社会需求和由原始设备制造商(OEM)主导的行业举措推动，新基础设施的开发也在推进。随着电池电动汽车(BEV)和零排放汽车(ZEV)的逐步普及，支持这些车辆的直流充电器需求正在增加。这一趋势预计将持续，需多样化的充电解决方案和基础设施开发。　　大功率直流快速充电技术在支持电动汽车(EVs)的广泛采用中发挥着关键作用。目前，一些直流快速充电器可以提供超过350 kW的电量，使许多电池电动汽车(BEVs)在大约30至45分钟内充电至80%。这种快速充电能力显著提高了便利性，尤其是对于长途旅行，并减少了“续航焦虑”——关于行驶里程的担忧——使消费者更容易选择电动汽车。此外，预计到2030年，约50%的BEVs将具备200 kW快速充电的能力。此项进步预计将推动对大功率充电基础设施的需求增加，从而在市场上提高电动汽车的整体采用率。　　此外，一些高端型号将能够实现超过300千瓦的峰值充电，从而在满足客户对高性能的期望的同时实现高效和快速充电。这些技术趋势突显出大功率直流快充对更广泛电动汽车市场的重要影响和发展。　　在充电站设计方面，趋势正向着将中央电力转换装置移离充电桩的方向发展。这种方法将电力转换装置与充电单元分开，提高了电力分配的灵活性，减少了整体安装占地面积。　　多点直流充电器可以在充电器之间分配可用输出功率，从而允许单个充电器同时为两辆或更多车辆充电。最近，许多制造商开始提供具有两个或多个直流输出的直流充电器。这一趋势由于在租赁汽车、出租车和公共汽车等商业应用中的优势而日益流行，这些领域的需求正在增长。两辆车辆同时充电(功率共享技术)可以实现高效的电力分配以满足高需求。此外，这些技术进步预计将需要高精度、高速的无线通信技术。　　加速整个价值链的脱碳进程　　为了建设一个可持续的去碳社会并鼓励整个行业紧急且负责任地做出响应，Murata 已将“创建去碳社会”作为一个关键问题，并为其业务运营设定了温室气体(GHG)排放减少目标。　　此外，Murata 正在加速其整个价值链的脱碳工作，目标是在2050年前实现供应链的碳中和，并在2035年前实现RE100。Murata 还与利益相关者合作，积极为全球气候变化缓解努力做出贡献。尤其是在占其销售额25%的移动领域，推广以 BEV 为中心的零排放车辆被视为至关重要。Murata 正在专注于快速充电系统这一关键领域，推动技术创新和价值创造，以支持向脱碳商业模式的转型。　　Murata在其业务流程中积极基于重要性来解决社会问题，专注于小型化技术和环保产品的开发。值得注意的是，多层陶瓷电容器(MLCC)的开发因其通过轻量和紧凑技术提升客户产品的便利性并促进可持续资源使用而受到认可。此外，Murata引入了环保包装和回收系统，实施多方面措施以减少环境影响。　　更高输出功率以满足快速充电　　由于直流充电器需要更高的输出功率以满足快速充电的需求，快速充电电路中的MLCC是必不可少的。Murata提供了一系列能够处理高输出功率的MLCC，尤其在AC-DC和DC-DC电路中具有显著优势。　　由于向碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 技术的转变，EV DC 充电器功率设备市场正在经历显著的转变。2023年，EV DC 充电器设备市场(包括分立组件和模块)的估值为3.3亿美元，预计到2029年将达到8.1亿美元，复合年增长率 (CAGR) 为17.8%。　　特别是SiC技术正在迅速获得关注，定位为电动汽车直流充电基础设施的关键应用，推动未来几年对SiC晶圆的需求。预计SiC MOSFET器件市场将从2023年到2029年以40.3%的高复合年增长率增长，达到2.95亿美元的市场规模。此增长受到超快充电器段(350 kW及以上)需求增加的推动，其中高功率输出和高效能量转换至关重要。此外，许多制造商正在推进采用30–40 kW模块的模块化设计，这些模块也正在被部署在大规模超快充电站中。　　同时，GaN 技术因其高开关速度和高效率而备受关注，使其在某些低功率 DC 充电器和特殊应用中具有前景。然而，GaN 技术仍处于早期阶段，成本降低和可靠性提升等挑战必须得到解决才能广泛应用。尽管如此，未来的研发有望推动这一领域的进一步发展。　　目前电动汽车直流充电器使用的功率半导体正从Si MOSFET/Si IGBT过渡到SiC MOSFET/GaN，这一转变是由于对更快和更高输出功率的需求驱动的。这一转变是由于SiC和GaN的优越功率转换效率，它们减少了能量损失，缩短了充电时间并降低了成本。这些材料还可以在高温环境中运行，减少了冷却需求，并实现了小型化和成本节约。此外，它们支持更快的功率转换，增强了快速充电系统的性能，其高速开关能力使得设计更加紧凑和轻量化，从而节省了空间。组件还在向更高电压、更小尺寸和更好耐热性的方向演变。　　随着半导体规格从 Si MOSFET/Si IGBT 转向 SiC MOSFET/GaN，MLCC 正在应用于以前未使用的领域。Murata 的 MLCC 产品系列有助于高电压、小型化和耐热性。与传统设计(Si MOSFET/Si IGBT)一样，Murata 在 AC-DC 和 DC-DC 电路方面的优势依然存在。　　常见的DC-DC转换器架构包括三种类型：全桥转换器、半桥转换器和谐振转换器。Murata的解决方案迎合这些电路设计，并提供支持高电压的产品阵容，并在持续扩展中。这包括：　　缓冲电容器(Class 2)，例如GRM系列(额定电压高达1250 V)、GR3系列(高纹波电流耐受)、KRM系列(带金属端子连接的GRM)、KR3系列(带金属端子连接的GR3)，以及RDE系列(环氧树脂涂层带引线);　　还有缓冲和谐振电容器，如GRM系列(具有C0G和U2J特性，额定电压高达1 kV)和KRM系列(具有C0G和U2J特性，额定电压高达1 kV)。例如，为了在尺寸受限的DC充电模块中实现紧凑性，MLCC有时被用作谐振电容器代替薄膜电容器(谐振电容器在LLC电路中推荐使用)。　　远程监控快速充电站的灵活无线技术　　为了实现快速充电站运营的远程监控，给充电器配备连接模块已变得至关重要。最常用的技术是Wi-Fi™和Bluetooth®，这两种技术使设备能够直接连接到互联网，使其成为物联网产品的最灵活的无线解决方案。这些技术提供了诸如更快的上市时间、高性能和可靠性、当地和全球FAE支持、长期保障以及射频和认证支持等优势。　　Murata 的无线连接模块支持 Wi-Fi4、Wi-Fi5 和 Wi-Fi6/Bluetooth，通过 FCC/ISED 和日本认证，并提供 CE 测试报告。它们可以集成到 Linux 或 RTOS 平台中，并用于 DC 充电应用程序，以实现实时充电状态监控、软件更新、智能手机应用程序集成和远程故障排除。　　为了扩展Wi-Fi™的范围和传输距离，开发了Wi-Fi HaLow™技术。Wi-Fi HaLow™是基于Wi-Fi/IP的长距离无线通信标准，标准化为“IEEE 802.11ah”，能够在超过1公里的广域进行通信。使用4 MHz带宽(SISO)，Wi-Fi HaLow™理论上可实现几Mbps的数据传输速率，适合视频和音频流传输。　　Wi-Fi HaLow 针对物联网设备和智能设备进行了优化，具有长距离通信和低功耗的特点，适合电池供电操作。它在 900 MHz 频段运行，提供几百米的通信范围，远远超过传统 Wi-Fi 的 2.4 GHz 或 5 GHz 频段，并消除了对电信运营商服务的需求，从而降低成本。　　与传统 LPWA 相比，Wi-Fi HaLow 提供更高的吞吐量，支持高达几 Mbps 的大容量数据传输(4 MHz 带宽，SISO)。它还提供原生 IP 支持，能够像传统 Wi-Fi 一样直接连接到 IP 网络，并支持最新的安全协议，如 WPA3。其应用包括物联网设备、智能建筑、智能农业和智能工厂。　　Murata已开发了两款Wi-Fi HaLow模块：Type 2HL低传输功率版本，用于全球SKU，以及Type 2HK用于NA和APAC除日本外允许使用更高传输功率的地区，运行在sub-1 GHz频段(未授权频段)，具有多种设备节能模式，并支持最新的Wi-Fi安全机制。在直流充电应用中，例如在大型停车场安装充电器时传统Wi-Fi的范围不足，Wi-Fi HaLow可以作为替代方案。　　结论　　随着电池电动车的快速普及，智能基础设施的建设已成为推动高质量行业发展的关键。直流充电解决方案以其高效率、快速响应和智能化的优势，正日益成为未来交通能源系统的重要组成部分。智能基础设施的直流充电系统不仅提升了充电体验和运营效率，还与能源管理和智能调度技术深度融合，支持城市实现绿色、低碳和可持续发展。Murata的MLCC和Wi-Fi HaLow连接产品线将在直流充电解决方案中发挥重要作用，进一步推动电动交通的智能化和数字化转型。

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村田

发布时间：2026-08-26 13:13 阅读量：311 继续阅读>>

上海雷卯丨GB 17761-2024：60V分界轻型<span style='color:red'>电动车</span>BMS差异化EMC防护

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上海雷卯丨GB 17761-2024：60V分界轻型电动车BMS差异化EMC防护

　　轻型电动车(LEV)行业以 60V 划分 Class A(<60V 非机动车)、Class B(>60V 机动车)两大平台，二者电气风险、BMS 硬件架构、电磁兼容(EMC)合规要求存在本质差异。其中 Class A 车型需遵循GB 17761-2024《电动自行车安全技术规范》，该标准对低压电动自行车 EMC 做了明确分层约束;而 60V 以上高压电摩、三轮、场内物流车执行机动车类强制整车 EMC 国标。本文结合 GB 17761-2024 EMC 条款，深度拆解高低压车型七大 BMS 防护节点差异、器件选型方案，给出适配国标合规的电路防护设计思路，解决行业高低压混用防护器件、EMC 整改难、认证受阻等痛点。　　一引言：60V 电压分水岭 + GB 17761-2024 划定 EMC 两套合规体系　　近年电动自行车、滑板车、电摩、货运三轮车保有量持续增长，电气故障频发：48V 低压车型常出现静电干扰通讯、瞬时断电;72V 及以上高压车型易发生底盘漏电、电弧烧蚀、浪涌击穿芯片，严重时诱发触电与热失控。行业统一以 60V 为核心分界线划分两类车型，EMC 合规标准完全割裂，核心区分依据即为 GB 17761-2024：　　1.Class A(<60V，电动自行车 / 滑板车)：归属非机动车，强制执行 GB 17761-2024，整车无强制无线电骚扰测试，EMC 管控聚焦 BMS、控制器、充电器零部件级抗扰;　　2.Class B(>60V，电摩 / 三轮 / 场内作业车)：归属机动车，强制整车级 EMC 认证，执行 GB 14023-2022、GB/T 36282-2018，2027 年新增 GB 34660-2026 强制考核。　　多数企业设计误区在于忽略 GB 17761-2024 对低压车型的 EMC 底层要求，直接照搬高压防护方案或简化零部件抗扰器件，导致产品抽检、认证不通过。下面先拆解 GB 17761-2024 中与 BMS 强相关的 EMC 专项要求。　　多数企业设计误区在于忽略 GB 17761-2024 对低压车型的 EMC 底层要求，直接照搬高压防护方案或简化零部件抗扰器件，导致产品抽检、认证不通过。下面先拆解 GB 17761-2024 中与 BMS 强相关的 EMC 专项要求。　　1.1　　GB 17761-2024 EMC 核心条款专项解析　　(1)标准 EMC 管控定位：放弃整车辐射强制，强化零部件抗扰　　新版 GB 17761-2024 对比旧版 GB 17761-2018，删除整车无线电骚扰强制检测条款，但提升了电气零部件抗电磁干扰硬性门槛，核心逻辑：电动自行车电压≤60V、功率低、辐射发射风险远低于机动车，无需整车级辐射测试，但 BMS、电机控制器、仪表、充电回路必须通过零部件 EMC 抗扰试验，避免骑行中误断电、仪表乱码、定位失联。　　(2)GB 17761-2024 关联EMC配套测试标准　　标准明确零部件需配套执行通用抗扰国标，也是 BMS 防护设计的核心依据：　　●GB/T 17626.2(静电放电 ESD)：BMS 采样线、CAN/LIN 通讯口、充电接口必须通过 4 级静电测试;　　●GB/T 17626.4(电快速瞬变 EFT)：电源输入端、温度采集回路抗脉冲群干扰;　　●GB/T 17626.5(浪涌 Surge)：充电口、主电源回路需耐受雷击浪涌冲击;　　●GB/T 19951(ISO 10605)：车载专用 ESD 测试，适配带北斗定位、蓝牙通讯的新款电动自行车。　　(3)GB 17761-2024 针对 BMS 的 EMC 硬性约束　　●电压上限管控间接降低 EMC 发射源：标准 6.8.2 条款明确：控制器识别电池电压，电池输出电压超过 60V 时切断电机供电，从源头杜绝超标高压带来的强电磁辐射，这也是 Class A 车型 EMC 压力更低的底层原因，设计时 BMS 需内置电压锁止逻辑，搭配 TVS 抑制电压尖峰，防止瞬时超 60V 触发保护停机。　　●通讯与定位模块抗扰强制要求：标配北斗定位、蓝牙、简易 CAN 通讯的电动自行车，GB 17761-2024 要求电磁干扰下不得丢失定位、通讯中断;BMS 通讯端口必须加装低容值 ESD/TVS，结电容≤50pF，避免信号失真，这直接决定 CAN/LIN 防护器件选型(如雷卯 SMC24Q、PESD1LIN)。　　●充电回路浪涌防护要求：充电接口易受电网浪涌、插拔静电冲击，标准要求充电过程中电磁干扰不得造成 BMS 误判过充、切断充电，电源回路需匹配低压专用 TVS，不可直接使用高压大功率 TVS(高电容会干扰充电采样)。　　●控制器防篡改与 EMC 协同约束：标准禁止多电压兼容控制器、升压改装电路，多电压切换会产生大幅电压纹波，加剧电磁发射;单一 48V 平台 BMS 可简化高压隔离电路，仅保留基础浪涌、静电防护即可满足 GB 17761-2024。　　(4)GB 17761-2024 与 Class B 机动车 EMC 核心差异对照表　　1.2　　轻型 LEV 全品类电压、功率、分级一览：　　二<60V(GB 17761-2024)与>60V BMS整体架构差核心异　　雷卯电子结合两类电压平台的BMS架构的差异，整理出两类电压平台七大防护节点的功能、硬件配置、电气参数完整对照表如下：　　从 EMC 合规层面看，两类平台的强制要求也存在本质差异：　　●Class A(<60V)：以电动自行车为代表，执行GB 17761-2024《电动自行车安全技术规范》，整车层面无强制无线电骚扰考核，EMC要求聚焦于BMS、控制器、充电器等零部件的抗扰性能。　　●Class B(>60V)：属于机动车范畴，需强制满足GB 14023-2022《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法》、GB 24155-2020《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》，并普遍参照GB/T 36282-2018《电动摩托车和电动轻便摩托车电磁兼容要求》完成整车发射与抗扰全项验证;2027年起还将执行新版强制标准GB 34660-2026《道路车辆电磁兼容性要求和试验方法》，合规要求将进一步升级。　　从电气安全角度分析，大于60V高压回路更容易产生电弧、瞬态浪涌与漏电隐患，对保护器件的耐压、通流、抗干扰能力提出更高要求。针对高压场景下的各类电气风险，雷卯深耕车规级电路防护领域，在瞬态抑制、过流保护、高压隔离、静电防护等器件方向拥有成熟技术积累，可全方位匹配高低压LEV电池系统防护需求。　　三七大关键防护节点深度解析　　雷卯电子结合上表中的七大核心防护节点，下面结合工况风险与防护需求，逐一解析并对应防护方案。　　1. 主回路熔断器:短路会产生超大电流，易烧毁器件与线束。按需选用对应耐压、分断能力的熔断器，高压场景优先高规格产品。　　2. 电池通断保护单元　　功能：实现电池包与整车负载的可控连接、断开，配合BMS完成上电、下电、故障断电逻辑。　　工况与威胁：大电流通断过程易产生电弧、电压尖峰，长期使用会造成器件老化、误动作。　　●<60V平台：采用多颗MOS管并联完成回路通断;　　●>60V平台：MOS管搭配高压直流接触器，承载更大电压与电流。　　防护方案：搭配雷卯S-SMDJ(3KW)或5.0SMDJ(5KW)系列的车规级TVS吸收通断产生的电压尖峰，抑制电弧干扰;选用低内阻MOS管与高耐压直流接触器，提升回路稳定性。该设计可满足 GB/T 21437.2-2021《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第 2 部分：沿电源线的电瞬态传导》中对电源线瞬态尖峰、抛负载的抗扰要求。　　3. 绝缘监测装置(IMD):仅高压系统(大于60V)配置，线缆老化、受潮易引发漏电。依靠固态继电器实现高低压隔离，保证监测信号精准可靠。该模块是高压机动车满足整车电气安全与EMC合规的必备单元，符合GB 24155-2020《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》　　4. 模拟前端&电芯均衡电路(AFE采样线)　　功能：采集每串电芯电压、实现电芯主动/被动均衡，是BMS精准管理电芯状态的核心线路。　　工况与威胁：采样引线易出现短路、过流、瞬时过压故障，会直接损坏采样芯片(AFE)与线束。　　防护方案：采用自恢复保险丝(PPTC)实现采样线过流保护，搭配雷卯600W S-SMBJ系列车规级TVS抑制线路过压、浪涌，双重防护保障采样回路稳定。方案可通过GB/T 17626.5-2019《浪涌(冲击)抗扰度试验》行业通用等级测试，符合GB/T 38661-2020《电动汽车用电池管理系统技术条件》对采样回路的抗扰要求。　　5. 电池包二级保护:电芯过充、过压会引发热失控。依据电压等级匹配对应规格三端保险丝，故障时彻底切断回路，是BMS终极硬件防护，也是GB/T 38661-2020中明确要求的电池安全配置。　　6. 温度监测回路:电芯、功率器件异常发热易触发安全事故。依托NTC热敏电阻实现多点测温，配合BMS完成多级温控保护。　　7. 通讯接口(CAN/LIN 总线)　　功能：实现BMS与整车控制器、仪表之间的数据交互，传输电池电压、电流、温度、故障码等信息。　　工况与威胁：车载环境存在大量静电(ESD)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、浪涌干扰，极易造成通讯中断、芯片损坏、整车误报故障。　　防护方案：全线标配ESD二极管阵列，吸收静电与瞬态浪涌，保护通讯接口芯片，保证CAN/LIN总线通讯稳定、数据传输无误。　　CAN接口静电滤波防护方案：雷卯电子推荐采用多路集成器件SMC24Q或单路SD24CQ保护，电容<50PF，该方案可以保证信号完整性的同时，通过静电测试，符合 GB/T 17626.2-2018(等同IEC 61000-4-2)静电放电抗扰度等级4要求，可实现接触放电 30kV、空气放电 30kV;同时满足 GB/T 19951-2019《道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法》(等同 ISO 10605)车载专用ESD测试规范。SMC24Q通过汽车级AEC-Q101认证。　　LIN总线静电防护方案：雷卯电子推荐采用集成器件PESD1LIN保护，电容<20PF，可以保证信号完整性的同时，通过静电测试。符合GB/T 17626.2-2018(等同IEC61000-4-2)等级4标准，可达到接触放电30kV，空气放电25kV。　　四器件选型避坑指南　　1.CAN/LIN选型禁忌　　信号通道优先选用低容值TVS/ESD，结电容建议≤50pF;禁止使用大功率电源类 TVS，高寄生电容会造成信号漂移、通信异常。　　2.高低温环境适配　　所有车载防护器件建议选用AEC-Q101车规级产品，满足- 40℃~125℃宽温工作要求，保障宽温环境下EMC性能稳定。　　3.PCB 布局注意事项　　ESD、TVS等防护器件需紧邻接口/采样端子摆放，缩短走线长度，避免干扰耦合;高压回路与低压信号回路分区布局，降低串扰风险，这也是EMC整改的核心布局原则。　　4.IMD配套器件要求　　高压IMD回路必须搭配无触点固态继电器，禁止使用普通机械继电器，防止电弧与漏电隐患，保障高压系统绝缘性能。　　5.分级合规设计原则　　<60V 低压车型需保障零部件抗扰能力;>60V机动车类车型必须按整车强制EMC、电气安全标准进行系统级设计，防护器件选型需同步匹配车规级测试标准，避免后期认证不通过。　　五结语　　60V作为轻型电动车电池系统的电压分水岭，划分出两套有差异的BMS安全设计体系：低压平台侧重基础过流、温控保护，高压平台则叠加绝缘监测、高压隔离、电弧抑制等高阶防护要求。同时，60V也是EMC合规的分界线，低压车型侧重零部件可靠性，高压车型需满足整车强制EMC市场准入要求，合理的防护设计是产品安全与合规的双重保障。　　电池安全是轻型电动车行业发展的底线，而专业的电路防护器件是BMS安全设计的核心支撑。雷卯依托多年车规级防护技术沉淀，深度匹配LEV行业高低压架构需求，可为电动两轮、三轮、休闲代步、场内物流等全品类轻型电动车客户，提供稳定、可靠、合规的一站式电池系统防护解决方案。

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上海雷卯

发布时间：2026-08-19 14:10 阅读量：288 继续阅读>>

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上海雷卯丨非公路农用电动车OBC+BMS静电浪涌全链路防护方案

　　农用拖拉机、工程机械、采矿设备这类非公路电动车，作业现场 EMC 电磁干扰环境远比乘用车恶劣。整车高压动力总成由OBC车载充电机 + BMS电池管理系统组成，极易出现通信中断、芯片击穿、整机停机故障。　　OBC与BMS是整车电能交互核心模块，整机存在三类高风险点位：高压功率回路、低压控制通信接口、充电枪对外外露接口，三类接口电气工况差异大，必须分别匹配专用TVS/ESD阵列防护器件。　　针对农用非道路车辆强脉冲干扰的严苛工况，雷卯电子推出AEC-Q101车规级全套防护方案，器件同时具备小体积、低钳位、低漏流、高浪涌耐受四大核心性能优势。　　图示拖拉机整车电气系统，两大核心电控单元如下：　　●车载充电机OBC：包含充电枪交流输入、CAN 通信总线、12V 低压辅助电源、高压直流输出至电池包线路　　●高压电池包 + BMS 电池管理系统：覆盖高压母线HV、BMS采集CAN通信、电芯均衡采样线、高压互锁回路、温度采集采样线　　配套负载器件：HV PDU 高压配电盒、高低压 DC/DC、驱动电机逆变器、电动 PTO、空调压缩机等设备，设备启停时会反向产生大功率浪涌，干扰传导至 OBC、BMS 主控板。　　车载充电机OBC分接口静电浪涌　　防护方案　　OBC 作为整车对外充电入口，电网雷击浪涌、电源端口脉冲群是主要干扰威胁，共分为 4 类接口　　1.交流充电枪输入接口(AC220V市电输入)　　雷卯采用高通量压敏电阻(MOV)配合陶瓷气体放电管(GDT)用于满足220V交流电源接口的浪涌保护，根据电源所处环境选择不同级别的保护器件，常用MOV 14D471K/20D471K/25D471K,GDT 2R600-8L满足IEC61000-4-5 4KV~8KV不同级别的测试。　　2.OBC板载CAN通信接口　　雷卯采用多路集成车规级器件SMC24Q保护(对标力特AQ24CANA)，电容<50PF，可以保证信号完整性的同时，通过静电测试，共模电感LDW43T-513T滤除共模干扰。满足IEC61000-4-2，等级4，可达到接触放电30kV，空气放电30kV。　　3. OBC 12V低压辅助电源接口　　本方案专为12V汽车电源接口设计，适配严苛的车载电气环境，可满足ISO 7637-2 5a/5b 抛负载测试要求，同时提供ISO 10605-2 等级4的ESD防护(接触放电 ±15kV、空气放电 ±25kV)。PPTC自恢复保险丝实现过流保护，配合低损耗肖特基二极管(S-SK54C)实现防反接功能，全面抑制电源线上的尖峰干扰与瞬态冲击，确保后端车载电子设备稳定可靠运行。　　4. OBC高压直流输出端口(至电池包HV母线)　　推荐雷卯5.0SMDJ440CA器件，VRWM 400V，适配标称358V电池包，满充400V以内，最大钳位Vc：648V，吸收高压插拔电弧、电机反向电动势尖峰　　优势：车规宽温-55~125℃，AEC-Q101，SMC适配紧凑OBC电控盒。　　电池包BMS分接口静电浪涌防护方案　　BMS 作为电池安全管控核心，采样线、均衡线、CAN通信、高压互锁、温度采集线多为长线束，田间工况静电耦合强，一旦防护缺失会出现单体采样失效、均衡失控、高压下电误报。　　1. BMS整车CAN通信接口(与OBC、整车控制器互通)，整车长CAN线束耦合ESD、动力电机启停传导浪涌，防护方案同OBC板载CAN通信接口。　　2. 电芯电压采样/均衡采集线(BMS内部采集通道)　　电芯均衡切换瞬态脉冲、线束摩擦 ESD、低温下器件漏电加剧.　　雷卯推荐采用单路对地ESD防护，单路器件5V GBLC05C，SOD323封装，结电容 Cj<10pF;单节电芯满电4.2V，5V耐压预留充足余量，既可以吸收插拔、线束摩擦产生的静电，又不会正常工作时漏电拉低电芯电压。满足IEC61000-4-2，等级4，可达到接触放电30kV，空气放电30kV。　　3. BMS高压总正/总负母线接口(对接HV PDU高压配电)　　风险：驱动电机、电动PTO、空调压缩机启动反向高压浪涌、高压继电器分断电弧尖峰　　雷卯电子多通道低漏流SMC24Q阵列适配CAN通信、多路采样信号端口。防护方案兼顾恶劣农机作业环境、小型化电控设计、整车EMC合规三大需求，从充电枪输入到电池包内部采样全链路阻断静电与浪涌冲击，保障农用电动设备长时间稳定作业，减少田间停机维修成本。　　雷卯电子专注车载EMC防护方案研发，提供车规级ESD、TVS等全套器件，支持国产替代、定制化EMC整改方案，工程落地案例丰富，交期稳定可控，自建实验室供客户免费摸底测试。

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上海雷卯

发布时间：2026-07-24 09:39 阅读量：538 继续阅读>>

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上海雷卯丨60V是分水岭！深度解析轻型电动车(LEV)电池管理系统的关键防护技术

　　近两年轻型电动车市场保有量持续走高，各类电气安全故障也随之频发。多地售后与实测数据显示：低压电动滑板车、简易电单车常因线路短路、静电干扰出现突然断电、通讯失灵问题;而电压超过60V的大功率电摩、电动三轮车、物流作业车，故障风险更为严峻 —— 高压回路绝缘老化引发底盘漏电、大电流通断产生电弧烧蚀器件、瞬态浪涌击穿采样与通讯芯片，轻则车辆趴窝、电控报错，重则引发电池热失控、人身触电安全事故。　　与此同时，60V也是轻型电动车EMC(电磁兼容)合规的关键分界线：高压机动车类车型整车EMC属强制市场准入项，低压非机动车则侧重零部件级抗扰设计，合规要求差异直接影响产品上市门槛。　　究其根源，多数故障都指向电池管理系统(BMS)防护设计与电压等级不匹配。不少设计方案忽略了60V这一关键电压分水岭，高低压车型混用防护器件、简化高压专属防护模块，最终埋下安全隐患。如何根据电压等级做差异化BMS防护设计，成为行业工程师必须攻克的核心难题。　　一、轻型电动车高速发展，电压等级划分决定BMS安全设计　　当下，电动自行车、电动滑板车、电动三轮车、高端电摩及场内物流代步车等轻型电动车(LEV)迎来规模化普及。这类车型凭借紧凑车身、低碳环保、灵活高效的特点，成为城市通勤、短途货运、休闲出行的主流选择。　　电池系统是轻型电动车的核心动力源，而电池安全始终是行业设计的重中之重。行业内普遍以60V为关键电压分水岭，将轻型电动车电池系统划分为两大类别：Class A(电压<60V)、Class B(电压>60V)。两类电压平台的电气风险、布线要求、防护标准差异显著，直接决定了电池管理系统(BMS)的整体架构、防护器件选型与安全设计逻辑，也是整车电气安全设计的核心依据。　　全品类LEV车型功率、电压、电流与应用场景总览：　　二、核心架构对比：<60V 与>60V BMS整体架构差异　　雷卯电子结合两类电压平台的BMS架构的差异，整理出两类电压平台七大防护节点的功能、硬件配置、电气参数完整对照表如下：　　从 EMC 合规层面看，两类平台的强制要求也存在本质差异：　　Class A(<60V)：以电动自行车为代表，执行GB 17761-2024《电动自行车安全技术规范》，整车层面无强制无线电骚扰考核，EMC要求聚焦于BMS、控制器、充电器等零部件的抗扰性能。　　Class B(>60V)：属于机动车范畴，需强制满足GB 14023-2022《车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法》、GB 24155-2020《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》，并普遍参照GB/T 36282-2018《电动摩托车和电动轻便摩托车电磁兼容要求》完成整车发射与抗扰全项验证;2027年起还将执行新版强制标准GB 34660-2026《道路车辆电磁兼容性要求和试验方法》，合规要求将进一步升级。　　从电气安全角度分析，大于60V高压回路更容易产生电弧、瞬态浪涌与漏电隐患，对保护器件的耐压、通流、抗干扰能力提出更高要求。针对高压场景下的各类电气风险，雷卯深耕车规级电路防护领域，在瞬态抑制、过流保护、高压隔离、静电防护等器件方向拥有成熟技术积累，可全方位匹配高低压LEV电池系统防护需求。　　三、七大关键防护节点深度解析　　雷卯电子结合上表中的七大核心防护节点，下面结合工况风险与防护需求，逐一解析并对应防护方案。　　1. 主回路熔断器:短路会产生超大电流，易烧毁器件与线束。按需选用对应耐压、分断能力的熔断器，高压场景优先高规格产品。　　2. 电池通断保护单元　　功能：实现电池包与整车负载的可控连接、断开，配合BMS完成上电、下电、故障断电逻辑。　　工况与威胁：大电流通断过程易产生电弧、电压尖峰，长期使用会造成器件老化、误动作。　　★<60V平台：采用多颗MOS管并联完成回路通断;　　★>60V平台：MOS管搭配高压直流接触器，承载更大电压与电流。　　防护方案：搭配雷卯S-SMDJ(3KW)或5.0SMDJ(5KW)系列的车规级TVS吸收通断产生的电压尖峰，抑制电弧干扰;选用低内阻MOS管与高耐压直流接触器，提升回路稳定性。该设计可满足 GB/T 21437.2-2021《道路车辆由传导和耦合引起的电骚扰第 2 部分：沿电源线的电瞬态传导》中对电源线瞬态尖峰、抛负载的抗扰要求。　　3. 绝缘监测装置(IMD):仅高压系统(大于60V)配置，线缆老化、受潮易引发漏电。依靠固态继电器实现高低压隔离，保证监测信号精准可靠。该模块是高压机动车满足整车电气安全与EMC合规的必备单元，符合GB 24155-2020《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》　　4. 模拟前端&电芯均衡电路(AFE采样线)　　功能：采集每串电芯电压、实现电芯主动/被动均衡，是BMS精准管理电芯状态的核心线路。　　工况与威胁：采样引线易出现短路、过流、瞬时过压故障，会直接损坏采样芯片(AFE)与线束。　　防护方案：采用自恢复保险丝(PPTC)实现采样线过流保护，搭配雷卯600W S-SMBJ系列车规级TVS抑制线路过压、浪涌，双重防护保障采样回路稳定。方案可通过GB/T 17626.5-2019《浪涌(冲击)抗扰度试验》行业通用等级测试，符合GB/T 38661-2020《电动汽车用电池管理系统技术条件》对采样回路的抗扰要求。　　5. 电池包二级保护:电芯过充、过压会引发热失控。依据电压等级匹配对应规格三端保险丝，故障时彻底切断回路，是BMS终极硬件防护，也是GB/T 38661-2020中明确要求的电池安全配置。　　6. 温度监测回路:电芯、功率器件异常发热易触发安全事故。依托NTC热敏电阻实现多点测温，配合BMS完成多级温控保护。　　7. 通讯接口(CAN/LIN 总线)　　功能：实现BMS与整车控制器、仪表之间的数据交互，传输电池电压、电流、温度、故障码等信息。　　工况与威胁：车载环境存在大量静电(ESD)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、浪涌干扰，极易造成通讯中断、芯片损坏、整车误报故障。　　防护方案：全线标配ESD二极管阵列，吸收静电与瞬态浪涌，保护通讯接口芯片，保证CAN/LIN总线通讯稳定、数据传输无误。　　CAN接口静电滤波防护方案：雷卯电子推荐采用多路集成器件SMC24Q或单路SD24CQ保护，电容<50PF，该方案可以保证信号完整性的同时，通过静电测试，符合 GB/T 17626.2-2018(等同IEC 61000-4-2)静电放电抗扰度等级4要求，可实现接触放电 30kV、空气放电 30kV;同时满足 GB/T 19951-2019《道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法》(等同 ISO 10605)车载专用ESD测试规范。SMC24Q通过汽车级AEC-Q101认证。　　LIN总线静电防护方案：雷卯电子推荐采用集成器件PESD1LIN保护，电容<20PF，可以保证信号完整性的同时，通过静电测试。符合GB/T 17626.2-2018(等同IEC61000-4-2)等级4标准，可达到接触放电30kV，空气放电25kV。LEV车型-电压-防护器件-标准精简速查表　　四、器件选型避坑指南　　1.CAN/LIN选型禁忌　　信号通道优先选用低容值TVS/ESD，结电容建议≤50pF;禁止使用大功率电源类 TVS，高寄生电容会造成信号漂移、通信异常。　　2.高低温环境适配　　所有车载防护器件建议选用AEC-Q101车规级产品，满足- 40℃~125℃宽温工作要求，保障宽温环境下EMC性能稳定。　　3.PCB 布局注意事项　　ESD、TVS等防护器件需紧邻接口/采样端子摆放，缩短走线长度，避免干扰耦合;高压回路与低压信号回路分区布局，降低串扰风险，这也是EMC整改的核心布局原则。　　4.IMD配套器件要求　　高压IMD回路必须搭配无触点固态继电器，禁止使用普通机械继电器，防止电弧与漏电隐患，保障高压系统绝缘性能。　　5.分级合规设计原则　　<60V 低压车型需保障零部件抗扰能力;>60V机动车类车型必须按整车强制EMC、电气安全标准进行系统级设计，防护器件选型需同步匹配车规级测试标准，避免后期认证不通过。　　结语　　60V作为轻型电动车电池系统的电压分水岭，划分出两套有差异的BMS安全设计体系：低压平台侧重基础过流、温控保护，高压平台则叠加绝缘监测、高压隔离、电弧抑制等高阶防护要求。同时，60V也是EMC合规的分界线，低压车型侧重零部件可靠性，高压车型需满足整车强制EMC市场准入要求，合理的防护设计是产品安全与合规的双重保障。　　电池安全是轻型电动车行业发展的底线，而专业的电路防护器件是BMS安全设计的核心支撑。雷卯依托多年车规级防护技术沉淀，深度匹配LEV行业高低压架构需求，可为电动两轮、三轮、休闲代步、场内物流等全品类轻型电动车客户，提供稳定、可靠、合规的一站式电池系统防护解决方案。

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发布时间：2026-06-30 10:00 阅读量：636 继续阅读>>

瑞萨电子丨电动出行数字仪表盘设计：适用于电动滑板车、自行车及城市<span style='color:red'>电动车</span>的 TFT 仪表系统

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瑞萨电子丨电动出行数字仪表盘设计：适用于电动滑板车、自行车及城市电动车的 TFT 仪表系统

　　为什么电动出行需要更出色的仪表盘　　电动滑板车、电动摩托车以及紧凑型城市电动车的驾驶者每天都穿梭在拥挤的城市交通中，行程短、启停频繁，因此在做出快速决策时高度依赖仪表盘。他们需要在小尺寸的显示屏上即时查看续航里程、电池健康状态以及各类警告，这些显示屏还经常暴露在强烈阳光和各种天气下。与此同时，OEM厂商必须在严格控制成本、功耗和空间布局的前提下，还能为骑行者和车队运营方提供连接与通信功能。　　　　现代电动出行仪表盘，骑行者真正期待什么?　　无论是个人骑行者还是配送人员都希望他们的“数字仪表盘”更像一部简化版智能手机，而不是传统的机械仪表。　　清晰显示续航与电量状态：紧凑型薄膜晶体管(TFT)显示屏需要一目了然地显示车速、电池电量以及预估剩余续航里程，并在白天强光和夜间骑行条件下都具备良好的可读性。　　充电与电池健康可视化：通过简洁的图标界面显示充电状态、故障信息和维护提示，有助于建立用户信任，尤其是在共享或频繁更换使用者的车队车辆场景中更为重要。　　轻量级连接能力：支持Bluetooth®和Wi-Fi®，实现手机配对、应用集成以及基础导航功能，正逐渐成为标配，即便是在入门级电动滑板车和电动自行车上也日益普及。　　基于TFT的数字仪表盘可完全满足这些需求，因为同一硬件平台仅需通过软件调整和界面设计变化，即可扩展应用于多种车辆类型。　　面向日常电动滑板车的高性价比TFT仪表盘　　对于通勤电动滑板车、配送滑板车、电动自行车以及小型货运三轮车而言，成本与能效几乎决定了每一项设计选择。我们的具有远程信息处理功能的低成本TFT仪表盘解决方案采用以MCU为核心的架构，在保持电子系统紧凑设计的同时，仍可提供现代化的用户体验。　　在典型的电动出行应用中，具备图形处理能力的车规级微控制器可直接驱动小尺寸彩色TFT显示屏，并渲染2D/2.5D车速、电量状态、续航里程及告警指示。　　双车辆网络接口，如双CAN，将仪表盘连接至电机控制器、电池管理系统及辅助ECU，同时保留独立的诊断通道，用于售后诊断工具接入。　　集成式远程信息处理选项(Wi-Fi镜像、Bluetooth Low Energy、以太网、GPS以及可选4G)无需额外的通信盒，即可在同一设计中实现手机配对、基础导航及车队追踪功能。　　车规级高清(HD)视频链路通过单对双绞线连接低成本模拟后视摄像头，为配送滑板车和轻型货运车辆提供简单的后视功能，且成本影响极低。　　具有AI就绪远程信息处理功能的　　可扩展型TFT仪表盘　　在基础的MCU仪表盘与完整Android驾驶舱系统之间，部分电动出行平台需要更丰富的图形、内建远程信息处理功能，以及面向未来智能化升级的扩展空间，同时又无需引入Linux或Android系统栈。我们的配备蓝牙音频和远程信息处理功能的TFT仪表盘解决方案正好定位于这一中间层，它采用双核RA8P1微控制器，并集成片上神经网络处理单元(NPU)，支持边缘侧智能分析。　　该配置包含以下特性　　双核RA8P1微控制器在单芯片上同时运行主仪表应用与远程信息处理功能，降低整体系统成本与电路板复杂度。　　片上NPU使系统能够支持AI就绪的应用场景，例如本地异常检测、使用数据分析或预测性维护，在边缘侧即可完成处理，而无需依赖云端连接。　　提供示例应用软件和固件，可采用裸机C语言开发，或基于Azure RTOS或FreeRTOS等RTOS，帮助快速启动开发，无需具备Linux/Android相关经验。　　参考板上集成了即用型连接接口，包括CAN、Wi-Fi、Bluetooth Low Energy、GPS和GSM 4G，可简化车队追踪、远程诊断以及基于智能手机的服务功能集成。　　该平台支持类似手机的用户界面，可兼容Qt、Crank、Segger和LVGL等主流HMI框架，使在紧凑型TFT屏上实现现代化图形界面和丰富视觉呈现变得更加容易。　　面向功能丰富型城市电动车的互联驾驶舱　　部分城市电动车以及高端电动摩托车已不再满足于基础仪表系统，而是作为导航、丰富HMI以及基于应用服务的核心枢纽。我们的Android系统互联车载仪表盘解决方案面向此类场景，采用基于SoC的架构设计，可扩展至多显示屏配置，支持完整的互联驾驶舱体验。　　该配置包含以下特性　　采用多核处理架构的R-Car车规级SoC，可驱动主仪表系统，并可根据需求扩展至中控或乘客显示屏，支持复杂图形、地图和多媒体。　　由Android承载信息娱乐与互联应用，同时配合实时运行环境，确保车速显示、警告提示及其他安全关键型仪表功能具备确定性响应。　　内置Wi-Fi、蓝牙和可选LTE连接，实现OTA升级、共享出行及车队管理服务，同时支持更深层次的智能手机集成。　　车载网络如CAN/CAN FD和Ethernet传输动力总成、电池电量和底盘数据，为驾驶员和骑手提供先进的能量可视化和场景感知告警功能。　　推动新一代电动出行仪表系统发展　　电动滑板车、电动自行车以及紧凑型城市电动车的持续演进，源于市场对更高效率、更强互联能力以及更友好骑行体验车辆的需求。通过将成本优化的MCU架构TFT仪表系统与可扩展的Android驾驶舱方案相结合，制造商能够在整个电动出行产品线中实现清晰显示、互联能力与系统性能之间的最佳平衡。　　借助经过验证的应用设计，例如我们的具有远程信息处理功能的低成本TFT仪表盘和Android系统互联车载仪表盘，有助于降低设计风险，并加速新一代数字仪表系统的上市进程。　　如需了解更多瑞萨成功产品组合，请访问renesas.com/win。

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瑞萨电子

发布时间：2026-04-03 09:45 阅读量：1294 继续阅读>>

捷捷微电JCT151F-650R可控硅为雅迪<span style='color:red'>电动车</span>充电安全保驾护航

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捷捷微电JCT151F-650R可控硅为雅迪电动车充电安全保驾护航

　　在电动车普及率持续攀升的今天，充电安全已成为用户关注的核心焦点。近日，行业领导品牌雅迪在其新一代智能充电器中，采用了捷捷微电JCT151F-650R高性能可控硅，专门用于输出端反接保护电路，以650V耐压、12A通流的强悍规格，为充电安全筑起一道“硬核防线”。　　电动车的日常使用中，充电接口频繁插拔，难免出现误操作或接口老化导致的接触不良。若在通电状态下正负极意外反接，瞬间产生的反向电流可能损坏电池管理系统，甚至引发危险。　　捷捷微电JCT151F-650R在此关键保护电路中扮演着“高速开关”的角色。一旦检测到输出反接，它能在微秒级时间内迅速关断电路，有效阻断异常电流，从硬件层面彻底杜绝因反接可能导致的短路、过流等故障。　　为何雅迪选择JCT151F-650R?　　高耐压，更安全：650V的断态重复峰值电压，足以应对充电过程中各种复杂的电压波动与浪涌冲击，为系统预留充足的电压余量。　　大电流，更稳定：12A的有效通态电流，确保在持续充电的大电流场景下，器件导通损耗低、发热小，稳定性与寿命显著提升。　　TO-220F全绝缘封装：封装本身具备良好的绝缘性与散热性，无需额外绝缘垫片，简化生产安装流程，同时提升整机安全等级与散热效率。　　安全无小事，选对“守护芯”　　雅迪充电器采用捷捷微电JCT151F-650R，体现了品牌对产品安全性的极致追求。在电动车充电器这类关乎用户生命财产安全的产品中，核心保护元器件的选择，直接决定了产品的安全基线。　　捷捷微电的功率半导体器件，已在家电、充电电源、工控及汽车电子等领域获得广泛应用。公司始终致力于通过高可靠性、高一致性的产品，为行业领先客户的关键设计与创新赋能。

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发布时间：2025-10-17 11:57 阅读量：1374 继续阅读>>

锂电池<span style='color:red'>电动车</span>新国标规范下，维安充电器方案亮点有哪些？

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锂电池电动车新国标规范下，维安充电器方案亮点有哪些？

　　为保护消费者安全以及净化市场，2024年4月25日，《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》正式发布，并且明确从2024年11月1日起将会正式实施，所有的锂电池和充电器都必须通过3C认证，才可以生产和销售。　　GB43854　　锂电池电动车新国标充电器“强制性国家标准”　　该标准从单体电池和电池组两个层面规定了锂电电动车的安全要求和试验方法，主要考虑了过充电、过放电、外部短路、热滥用等安全要求。对于锂电池充电器的设计在满足多项技术标准和安全规范之外，根据厂商定制化需求，其智能化要求也有所提升。　　基于新国标锂电充电器相关标准和规范，维安研发人员利用自研产品AC-DC控制器WD1092BAPT和可编程智能管理充电芯片WHA19003F4M7开发了一款基于一级半PFC反激AC-DC拓扑的锂电电动车充电器方案，实物如下图所示：　　特征：　　维安新国标锂电充电器方案　　整机效率　　≥88.0%，包括可控硅和风机的功耗　　高EMI裕量　　传导和辐射骚扰裕量≥10 dB　　低成本　　初级方案巧妙使用一级半和合封功率　　MOSFET技术，次级同样采样集成LDO、　　恒压恒流模块及可编程功能的智能管理　　充电IC，大大减少了外围元件数量以及　　布线复杂度，整体方案成本和性能具备　　明显优势　　保护功能　　本方案设置了多种异常工作状态的检测　　和保护功能，次级智能充电管理IC具备　　过温、过压、风扇堵转这几种异常状态　　的指示功能和保护功能，并同时具有可　　供客户定制的充电器智能开发平台，整　　体方案灵活性具有明显优势　　输入输出规格　　输入电压　　180-240V/AC (输入最低电压165V/AC，　　输入最高电压264V/AC)　　输出规格　　60V/3A (输出最低27V/3A，输出最高60V/3A)　　功率因数PF　　0.75　　整机效率　　≥88.0 %　　方案设计及优势　　1　　锂电充电管理模块设计　　为满足新国标充电器强制性“通讯协议”充电这一要求，本方案的次级控制器采用了一款高度可编程数模混合智能充电管理芯片WHA19003F4M7，其内置的恒压恒流控制模块实现了对充电器对锂电池充电过程的精准控制以及充电异常行为的提醒和保护功能，从而提高了锂电池的使用寿命，以及充电过程的可靠性。　　充电电压经由输出端分压网络得到的电压与内置的2.5V电压源相比较作为输出电压控制信号以及系统反馈信号，充电电流经由采样电阻取得的电压与控制器内置的50mV电压源作为输出电流控制信号以及系统反馈信号。　　锂电池充电逻辑如下图2所示，该方案具备开机自检、修调模式、异常保护等功能，且具备明显的状态灯和风扇指示功能，符合新国标充电协议要求。　　另外，次级控制器WHA19003F4M7提供一线通、485等协议接口，可根据客户需求定制具体化协议以及关键参数修调功能，输出电压精度在50mV以内，并同时提供充电器开发平台供客户使用，平台界面如图3。　　智能化开发平台界面示意图　　该平台同时具备铅酸蓄电池和锂电池两种充电协议，用户可根据实际电池充电需求配置充电模式分段式的关键参数，生成充电管理代码，提高了WHA19003F4M7在客户端的使用灵活性以及电池充电多样化的适配性。　　此外，根据如上图2所示的锂电池充电逻辑状态机示意图，为保证充电器使用过程的安全性和可靠性，本方案智能化设置了过温、过压、风扇堵转等异常状态的保护动作，详情如表1所示。　　功率模块方案设计　　新国标充电器方案的初级部分采用维安自研产品WD1092BAPT作为AC-DC PWM控制器，具备宽压输入、低功耗、高效率等特性。　　WD1092BAPT内置的650V/0.85Ω 高功率MOSFET作为该部分的高频开关。充电器轻载或空载工作时，WD1092BAPT处于Burst模式以减小开关损耗，从而降低了待机功耗，提高了轻载效率;工作于正常负载模式时，WD1092BAPT采用电流模式控制技术，内置软驱设计不仅优化EMI特性，也提高了整机效率。　　WD1092BAPT同时具备过流保护(OCP)、过载保护(OLP)、过温保护(OTP)、过压保护(OVP)等功能，大大提高了整机的可靠性。　　总结　　本方案设计的电动车新国标锂电充电器支持最大功率180W充电，具有整机效率高、低成本、充电平台定制化、高灵活性定制充电需求等优势。

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维安

发布时间：2024-12-02 13:39 阅读量：2163 继续阅读>>

解决方案 | 瑞萨三合一驱动单元方案，助力<span style='color:red'>电动车</span>轻盈启航

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解决方案 | 瑞萨三合一驱动单元方案，助力电动车轻盈启航

　　如今，电动汽车驱动器正在从传统的分布式系统过渡到集中式架构。　　在传统的电动汽车设计中，逆变器、车载充电器、DC/DC转换器等关键部件往往采用分布式布局，各自独立工作，通过复杂的线束相互连接。这种设计方式不仅繁杂笨重，且维护起来也异常复杂。在这种情况下，X-in-1技术应用而生。X-in-1技术是一种动力传动系统的集成技术，‌旨在将多个动力传动组件集成到单一的系统中，‌以提高整体性能、‌减少体积和重量。‌　　基于X-in-1技术，瑞萨推出三合一电动汽车单元解决方案，该方案将多个分布式系统集成到一个实体中，包括车载充电器，牵引电机控制，以及DC/DC转换器。这种集成极大简化了车辆组装难度，同时也降低了系统成本。　　该方案采用适用于HEV/EV电机控制的高端车载微控制器RH850/C1M作为核心控制。RH850/C1M的内部旋转变压器/数字转换器(RDC2)和增强电机控制单元(EMU2)可降低CPU负载，只需与CPU进行少量交互即可有效控制电机。在MCU供电方面，方案采用RAA270000KFT电源管理IC。其包含两个集成的电流模式DC/DC转换器、四个低压差线性稳压器和两个线性跟踪器，实现了稳压器的过压、欠压检测等多种检测和诊断功能。　　在负载电源转换的设计中，本方案采用PFC+LLC架构，并搭载TP65H035G4WS 650V 35mΩ氮化镓FET、RBA250N10CHPF-4UA02 MOSFET、ISL28214运算放大器以及ISL81802双通道同步降压控制器。　　其中，ISL81802是一款双通道同步降压控制器，采用峰值电流模式控制，两个输出具有相位交错功能。每个输出都有配备了电压调节器、电流监视器和平均电流调节器，以提供独立的平均电压和电流控制。内部锁相环(PLL)振荡器可确保100kHz至1MHz的精确频率设置，并且振荡器可与外部时钟信号同步，以实现频率同步和相位交错并联应用。　　在牵引逆变器的设计上，本方案采用RBA250N10CHPF-4UA02 MOSFET和ISL78434半桥NMOS FET驱动器。ISL78434半桥NMOS FET驱动器具有双独立输入，可分别用于控制高侧和低侧驱动器，能够为每个栅极驱动器提供独立的拉电流和灌电流引脚。　　随着电动汽车市场竞争的加剧，X-in-1技术的应用将变得更加广泛。在这一背景下，瑞萨将继续凭借其在微控制器(MCU)、电源管理IC、模拟与混合信号IC以及连接等领域的深厚积累，积极应对市场挑战，为电动汽车制造商提供全面的技术支持与产品服务。

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瑞萨电子

发布时间：2024-09-27 13:52 阅读量：2284 继续阅读>>

意法用于<span style='color:red'>电动车</span>辆旋转变压器的双运算放大器

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意法用于电动车辆旋转变压器的双运算放大器

　　TSB582是意法半导体首款高压大电流双运算放大器，封装小巧（带裸露焊盘的SO8和带有裸露焊盘和表面可湿的DFN8）。我们的团队首先考虑将其用于电动车辆的旋转变压器，或具有高功率交流电机或无刷直流电机的其他应用（能将机械运动转换为电气数据），以确定电机位置并提高效率。此外，该运算放大器的尺寸以及与其他运算放大器的引脚兼容性使其成为一款出色的压电执行器通用器件。因此，我们在2023年全球嵌入式系统展上推出了TSB582并在驾驶模拟演示中展示了新款Toronto Technology Tour。　　为什么旋转变压器在电动车辆中如此重要？　　电机控制算法的精度　　电动车辆必须仔细调整发送到每个电机的电流，以提供理想性能。例如，当电动车辆左转时，电机控制算法必须快速准确地驱动左右电机上的IGBT，以产生适当的扭矩，确保平稳的驾驶体验。同样，踩下油门时必须立即加速，了解车轮的确切位置将确保驾驶员能够轻松控制汽车。简言之，车轮的精确位置对电机控制算法至关重要。那么，为什么工程师倾向于使用旋转变压器而非编码器？　　旋转变压器使用转子中的初级线圈。除了这个参考线圈外，定子中还有两个次级绕组，彼此呈90°放置。其中一个绕组被称为正弦绕组，因为系统报告其正弦振幅，而另一个是余弦绕组。简单来说，交流电通过初级线圈，在移动时，其电磁场激励次级绕组。通过测量每个绕组的电流变化，可以获得正弦和余弦函数。然后，程序可以通过正弦和余弦值应用反正切函数来获得转子的精确角度。　　旋转变压器与电动车辆普及　　从旋转变压器内部的基本概况可以看出，这款传感器速度快、性能稳定。由于机制和电子器件简单，也无需担心有棘手的故障出现。这也解释了为什么制造商都青睐于旋转变压器而非编码器。旋转变压器的耐高温特性使汽车制造商可以将旋转变压器放在离电机更近的地方，而不用担心工作条件。如此一来，也满足了制造商对于旋转变压器尺寸的要求。通过缩减设计和组件，团队便能创造出更强大、更易于使用的产品。因此，对旋转变压器作进一步的改进还可继续降低成本，使电动车辆更易购置。　　为什么TSB582在旋转变压器中如此受欢迎？　　优化材料清单　　▲旋转变压器图中的TSB582　　了解了旋转变压器的工作原理，就很容易理解为什么工程师习惯在初级线圈上使用两个运算放大器。然而，TSB582提供两个通道，使设计人员仅需使用一个高电流运算放大器，从而将功率级减半并降低材料成本。此外，设计人员还可并行使用两个通道，将输出电流加倍至400 mA，以支持使用伺服电机或机械臂的工业应用。此外，TSB582还可与其他运算放大器实现引脚兼容，大大增加了其自身的实用性。只需进行一次鉴定即可用于多种设计，由此降低了研发的成本。　　恶劣条件保护　　旋转变压器的另一个重要优势是其耐用性。TSB582配有输出电流限制器以及短路和过温保护，有助于应对更为恶劣的条件。例如，对于热安全功能，器件会自动关闭输出功率级，使其冷却下来。一旦温度降至某一水平以下，便会重新启动。工程师不用操心添加安全措施，只要在规划极端条件时加以利用即可。意法半导体数据手册甚至包含了PCB布局建议和应用示例，以帮助设计人员开展工作。

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发布时间：2023-08-10 10:27 阅读量：2547 继续阅读>>

恩智浦S32K39一款为<span style='color:red'>电动车</span>牵引逆变器控制而生的MCU

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恩智浦S32K39一款为电动车牵引逆变器控制而生的MCU

　　目前电动汽车市场发展迅猛，对提高电动汽车性能的需求也随之增加了。设计人员和汽车制造商需要加快产品上市速度，同时优先考虑如何提高效率和终端用户体验。另外，还要寻找合适的解决方案，开发包括电动汽车牵引逆变器在内的广泛应用，而这无疑是一个挑战。恩智浦S32K39 MCU是我们S32K系列的新成员，将提供优势解上述燃眉之急。　　为什么S32K39 MCU适用于电气化　　为了保证电动汽车的高性能，需要考虑很多因素，包括电池管理、高效电机驱动、快速充电和整个电网的负载平衡等。恩智浦广泛的电气化解决方案一直在整个生态系统中提供高效的控制，即将推出的S32K39也不例外。　　S32K39 MCU系列专为满足电动汽车牵引逆变器控制需求而创建。它具有多个令人印象深刻的优势，包括强大的性能、广泛的集成、可靠的联网功能、高级信息安全和功能安全功能。因此，它能够精准地控制牵引逆变器，而牵引逆变器在电动汽车的正常运行、电池的性能以及驾驶体验方面又发挥着至关重要的作用。　　该系列MCU具有广泛适用性，也可用于牵引逆变器控制之外的各种电动汽车应用，包括电池管理（BMS）、车载充电（OBC）和DC/DC转换。它们的信息安全和功能安全能力超越了传统的汽车MCU，而且还支持硬件隔离、时间敏感网络（TSN）和高级加密等技术，与区域汽车电子电气架构和软件定义汽车兼容。　　S32K39与众不同的特性　　S32K39 MCU是高性能S32K系列的一员。S32K39 MCU具有与众不同的特性，可处理两个牵引逆变器。它们搭载了4个锁步对排列的320MHz Arm Cortex-M7内核、两个可分锁步内核、两个电机控制协处理器和一个数字信号处理器（DSP）。它们能够支持两个200kHz的控制回路，这两个回路与IGBT以及SiC和GaN电源开关搭配工作，以提高能效并实现更高的开关频率。这有助于减少电机的尺寸、重量和成本，并扩大驱动范围。此外，它们有高达6MB的内置闪存和800KB的SRAM。该MCU具有经过ISO/SAE 21434认证的网络安全，开发流程符合ISO 26262功能安全流程标准。　　S32K39内置了硬件安全引擎（HSE），使用公钥基础架构（PKI）和密钥管理实现可信启动、安全服务和安全无线（OTA）远程升级。另外，它还有两个电机控制协处理器和NanoEdge?高分辨率脉宽调制（PWM），可实现更高的性能和精准控制。对于旋转变压器励磁，它们的多通道模拟配有SAR和∑-ΔA/D转换器，以及比较器和正弦波发生器。S32K39集成了模拟功能，还支持安全软件解析器，无需分立组件和解析器到数字转换器等外部组件，可节省成本。　　S32K39框图　　S32K39 MCU在电动汽车中的应用　　S32K39 MCU既支持传统的绝缘栅极双极性晶体管（IGBT），也支持新推出的碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）技术。它们可以独立运行，能够管理两个驱动转换器。此外，它们还可以通过TSN作为远程智能执行器来驱动3个或4个电机。如果与恩智浦S32E实时处理器结合使用，它们可以作为电动汽车推进域的控制中心，控制两个额外的推进逆变器。这种功能支持汽车制造商通过4个电机来提高车辆性能和操控性。　　当与恩智浦FS26安全系统基础芯片（SBC）和恩智浦GD3162高压隔离栅极驱动器结合使用时，S32K39 MCU可作为ASIL D应用的双牵引转换器解决方案。FS26 SBC为系统供电并确保隔离式安全监测，而GD3162栅极驱动器则提供可调动态栅极强度以适应不同的驱动情况和PWM死区时间强制执行，从而减少开关损耗并提高效率。此外，还有响应迅速的错误保护机制。　　系统供货情况　　主要客户现在可以使用工程样片、评估板以及一系列全面的软件支持与工具。可与S32K39 MCU配套工作，S32K39 MCU可与恩智浦FS26 SBC及高级高压隔离栅极驱动器GD3162结合使用，为安全的逆变器控制系统提供可调节动态栅极强度控制。对于牵引逆变器开发，二者均支持最高级别的功能安全等级（ASIL D）。该产品计划于2024年初发布并量产。

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恩智浦

发布时间：2023-07-05 10:42 阅读量：2102 继续阅读>>

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