標題雖略有夸張,一定程度反饋了市場現狀,目前國內做AFE的企業,至少30+,小二和業內朋友閑聊,有時候聽到的理由讓人忍俊不禁,細想這不就是行業現狀嗎?
- 做ADC的公司,要做AFE,因為AFE里面的核心IP是高精度ADC;
- 做電源的公司,也要做AFE,因為AFE里面很多電源和保護單元;
- 做MCU的公司,也要做AFE,因為AFE本身就是數模混合芯片,只不過工藝和MCU工藝差別;況且BMS系統里面就有一顆MCU可以綁定;
- 很多創業公司也做AFE,因為公司有ADI/TI的專家,或者公司有BCD工藝的專家
然而,很少聽到的是,市場或者客戶面臨了什么問題或者變化,需要我來提供更好的解決方案;
今天算假期最后一天,和行業朋友一起交流小二的想法,歡迎留言交流
- 行業細分
- 行業需求變化
- AFE的核心特性
- 國產AFE廠家清單
1)行業細分
行業細分是小二很喜歡的一個詞,因為不細分,對于行業的了解停留在表面或者人云亦云,只有細分,才有機會撥云見日,深入分析;
比如BMS AFE,你覆蓋的細分行業是哪個?是兩輪車方向,還是電摩方向,還是電動工具方向,筆電方向,亦或者是大儲或者新能源汽車BMS方向?
不同的細分行業,對于可靠性,功能,性能,失效率,成本的要求都不一樣;不同細分行業的上下游產業鏈,也不一樣;
2)行業需求變化
如果選定了細分行業,但是無法說清楚細分行業的行業趨勢和新需求,下一步就是進行細分行業全面調研了
比如小二之前文章提到的電力儲能的新國標,就是細分行業對于精度,采樣時間的新要求;
傳送門:
相對于2017版國標《電化學儲能電站用鋰離子電池管理系統技術規范》(GB/T 34131-2017),2013版對電流、電壓、溫度的采集誤差和采樣周期進行了“精細化”和“科學化”的規定,對比如下:
轉自 CHIPSWAY
- 提升了采樣電壓精度要求,從2017的百分比,換成了不同范圍的具體數值+百分比形式;比如針對3.2V單體電池,精度從2017年的 3.2*0.3%=9.6mv,提升到了<5mv;
- 增加了電池簇的采樣誤差衡量,同樣也是分兩級(<500V和>=500V);
- 提高了采樣周期,包括電壓的以及溫度的;
- 提升了溫度采樣的精度要求,-20~65溫度范圍內,要求<=1°C
- 降低了電流采樣的精度要求,從<=0.2% 調整到了<=2A(<200A)或<=1%(>=200A)
有意思的是,新國標降低了電流采樣的精度要求,而精度要求對于兩動車BMS AFE來說,可能就是不降反增的了
3)AFE的核心特性
如下是典型BMS AFE的系統框圖,含Cell采樣電路,Cell平衡電路,電流采樣及保護電路,MOSFET驅動電路,LDO,EFuse驅動電路,數字電路等
看了幾個典型應用及AFE手冊后,小二總結了4個核心功能
核心功能一:安全
安全應該是基礎需求,在TI較新的BQ76972中,集成了初級保護及次級保護,里面有基于硬件的保護措施,也有基于軟件的保護措施;
初級保護含17項,次級保護含21項
圖. Primary Protection
圖. Secondary Protection
核心功能二:測量通道數,測量時間,測量精度
小二看到的最多是一款集成24路Cell通道測量的AFE,還包括6路內部通道,統一掛在VADC上;
多通道AFE對于電摩應該是一大優勢,比如當前用的72V電池包,需要20串,一般用兩顆AFE級聯;
圖 轉自海馬硬件
二檢測精度方面,檢測精度對電芯利用率有較大影響,TI BQ76972將Cell電壓測量精度提升到了3mV (BQ76852是10mV)
小二看到的國產AFE中,精度最高的Cell測量誤差,25°C 可以做到1.5mV以內
針對電流測量誤差,該AFE內部的CADC,可以通過過采樣,實現20bit的精度。
核心功能三:低功耗
功耗也許會容易遺漏的指標,小二朋友做換電BMS,提到對待機電流要求很高;
不同廠家對于AFE的功耗模式都有特別設計;而具體低功耗下的需求,需要基于客戶產品做詳細的測試分析及拆解,手冊只是最初級的參考
TI BQ7697, 提供了4個功耗模式
MPS MP2797,提供了Active,Shutdown和SafeState三個模式
Silergy SY68940,提供了Normal和SHIP兩個模式
核心功能四:集成度
是否集成均衡電路,高邊/低邊預驅,負載檢測電路,充電器檢測電路,Buck電路等,這個需要從系統層面分析,如何取舍,可以給客戶帶來更高的系統特性;
4)國產AFE廠家清單
傳送門:盤點國產BMS廠&芯片(更新:比亞迪/航天明芯等)小二之前文章,記錄了13家國產BMS AFE廠家和芯片,今天做一個補充:
鵬申科技,邁巨微,東軟載波,極海微,比易微,靈矽微
在研的也很多,如國民技術;