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Littelfuse致力于為全球客戶提供領先的電路保護、功率控制和傳感技術，產品被廣泛應用于汽車、工業(yè)、通訊、醫(yī)療設備、消費電子產品等領域。

2021年12月1-3日，Littelfuse亮相第五屆深圳國際電池技術展覽會。展會期間，半導體器件應用網記者采訪了Littelfuse資深應用技術工程師杜堯生，就電動汽車電池管理及其電路設計中需要考量的關鍵因素及如何選擇合適的電路保護器件等話題展開了深度交流，期間還分享了相關成功案例。

Littelfuse資深應用技術工程師 杜堯生

電動汽車電池管理系統保護的安全性

近幾年，電動汽車受到國家政策扶植和消費者的青睞，市場熱度持續(xù)增長。作為電動汽車的三大核心系統之一，電池管理系統(BMS)旨在智能化管理和維護各個電池單元，防止電池出現過充和過放，監(jiān)控電池狀態(tài)，延長電池的使用壽命。

業(yè)界認為，發(fā)明電池管理系統是一個創(chuàng)舉，以前從來沒有把幾千塊甚至上萬塊電池放在一起統一管理使用。電池管理系統需要對每一個電池單元做到精準的監(jiān)測，涉及最關鍵的因素就是安全性。這也是汽車使用者和設計者都必須關注的重點。

針對安全性體現，杜堯生認為，在使用過程中，對每一個電池單元電量進行管理時，需要精準的采樣回路，包括濾波、浪涌、EOS、靜電等一系列問題都要進行關注，這也是Littelfuse的專長。

Littelfuse作為一個安全可靠的電路保護器件供應商，目前大量的產品已經用于電動汽車的電路保護中，尤其是電池管理系統，包括每一個電池單元管理，整個通訊管理，再到整個電池系統管理，實現從點到面到中間的聯系，整個通路都進行了系統、完整的防護設計。

從點上來說，Littelfuse在每一個電池單元中間設置一個取樣信號保護。相比以前通過電阻相連，目前每一個電池單元中間增加一路保險絲，電池管理系統使用保險絲數量大大增加。

Littelfuse也是最早參與設計或制定電池管理系統安全防護的廠家之一，產品滿足AECQ200測試的標準要求。在此標準下，Littelfuse相當于在每一路增加了一顆采樣的保險絲，和浪涌防護的TVS大大加強了整個電池管理系統的安全性。

杜堯生表示：“信號采樣過程中對可能出現的干擾，要有保護，不能出現誤動作甚至損壞，所有的方案都希望更加的精準，更加的可靠。產品的功能性可以無限延伸，但是可靠性不能有絲毫的含糊和打折。”

針對電池短路問題，可以說，任何一個環(huán)節(jié)出現短路，或者電池內部短路機理的出現，廠家都可以通過絕緣膜或隔離的器件提供保證。Littelfuse電路保護元件產品也針對外部短路設計，因為每一個在外部可能產生短路環(huán)節(jié)都需要保護。

杜堯生說道：“每一路的采集線上，成千上萬路的保險絲都放在里面，任何一個故障點出現問題時，保險絲的任務是要快速、安全的斷掉。所謂安全斷掉，就是斷的過程中不能產生明煙、明火和飛濺。這是我們安全防護的技術要求。”

整個電池管理系統的短路方面，每一個外部電池單元，需要大顆的主回路保險絲。Littelfuse提供了完整、系統的保護，實現每一個系統單元都有單獨的保護。此外，Littelfuse也提供了438，437以及440系列等車規(guī)級的保險絲，可以加在每一個回路里；同時還可提供L50QS、L70QS等系統級的大功率保險絲，是電池管理系統每一路以及系統總的保護所必須的。

談到過壓保護，相對靜電、浪涌等插拔可能產生的問題，電池管理系統就要受到TVS管制性保護，實際上Littelfuse所有TVS保護技術符合電動汽車測試法規(guī)，每一路的電源系統都滿足拋負載的設計需求。

如何選擇合適的電路保護元件？

杜堯生認為，目前電動乘用車、自行車、重型卡車等不同等級的車輛使用動力電池供電時，要分不同的場合應用，把電池管理系統的保護做得更加精準。

多數情況下，電路保護元件在做樣機、實驗時都沒有問題，一旦批量化就出現質量的瑕疵或安全隱患，實際上這需要考驗大批量、大規(guī)模生產的能力。Littelfuse作為一家百年老店，一貫制造可靠、穩(wěn)定的大批量產品，致力于打造高品質、有保證的品牌。

杜堯生表示，品牌就是品質的保證，因為品牌可以提供一貫長期穩(wěn)定的服務。當出現問題的時候，能有根有源地找到癥結。與一流的廠家、一流的品牌合作，才能得到一流的產品設計與服務。

在電動汽車電池管理體系應用中，電路保護元件的選擇有哪些因素或標準需要考慮？杜堯生給了我們三點參考。

第一是必要性，電路保護元器件是必不可少。電路保護產品就像鎧甲一樣，它在外面保護，避免受到雷擊、電壓或電流涌動的影響，進行合理抵擋與保護。由考慮到成本因素，電路保護元器件卻常被作為最先刪減的產品，而電路保護元器件目的是讓產品用得更好、更可靠，因此電路保護元器件的必要性是一定不容忽視的。

第二是合理性。眾多電路保護元器件產品中，選擇一款適合自身設計的保護器件很重要。因此，工程師需要對每個廠家進行深入了解，了解每一款產品的特性，這也是廠家技術支持加上應用支持的必要性。杜堯生認為，好產品并不是最貴就最適合，而是最為合理的應用才是最適合。

第三是前瞻性。在設計新產品時，要與廠家保持密切配合，了解未來產品的發(fā)展方向，開發(fā)出具有前瞻性的產品。新產品在不斷應用的同時，更要把握前沿技術，這對產品設計還是比較重要的。

實際上，標準或規(guī)范是對產品的入門級要求，所有的產品都是隨著標準的發(fā)展而發(fā)展，但是國內很多時候將標準作為一個峰值要求，這樣的理解是不妥的。目前汽車領域的標準法規(guī)比較齊全，要想在標準的基礎上設計出合理的產品，需要加深理解，使產品既能滿足標準，又能滿足設計的可靠性，符合經濟效益。

同時，杜堯生認為，在重要的標準中，安全始終放在第一位，第二才是功能，成本考慮位居第三。如果前兩個不存在，后面考慮得再多，設計上可能就變成偷工減料。廠家應當對此進行重新排列，但是無論怎么排列，都需要可靠、穩(wěn)定的產品。

在與杜堯生的交流中，我們不難看出，Littelfuse始終把安全可靠的產品設計放在首位，這也是電路保護產品的核心要素，沒有安全的基石，其他都將是空中樓閣。相信這也是為什么Littelfuse在競爭日益激烈的當下，始終引領市場的原因。我們有理由相信，將來會有更多的Littelfuse產品在不同的應用場景中出現，為產品安全運行提供可靠保障。