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2020年02月28日 | 莫仕技术能力一览
2020-02-28 来源：EEWORLD
有了莫仕汽车电池管理解决方案，妈妈再也不用担心我的车没电了
为纯电动车车主，每天开车在路上跑，你最担心的问题是什么呢？
堵车？碰瓷？没油？……
如果你开的是纯电动
相信你最怕的应该是车没电了，趴窝在路上！
甚至出现了“里程焦虑”。
针对这种担忧，采用柔性印刷电路组件(FPCA)构建的先进电池管理系统(BMS)提供了能够优化电池效率和最大范围的功能。
在任何电池供电的产品中，一些电池管理技术涉及电池操作的各个方面。BMS电路在电池充电、确保电池在安全运行、监测“充电状态”等方面发挥着重要作用。设计一款能够满足这些功能的BMS解决方案在任何领域中都是一项艰巨的任务。在汽车领域，BMS的设计尤其具有挑战性，因为先进车辆采用了多种技术，而且车辆在日常生活中扮演着不可或缺的角色。不像消费品，成本问题通常是压倒性的，汽车产品要求可靠性安全性则是首选，因为人类的安全问题和相关的法规是最重要的。
汽车BMS电路需要精确地为电池组充电，平衡单个电池或电池串的电压，并监控它们的持续性能。此外，BMS同时需要承受机械冲击，高强度振动以及极端温度等恶劣环境。BMS电路与其他车辆安全机制协同工作，必须有助于保护车辆及其乘员，具有识别电池故障、隔离高压电平、在发生车辆事故或灾难性电池故障时安全地释放高电流负载的功能。
除了这些功能需求外，电池组本身有限的可用空间也给这些系统的物理设计带来了挑战。电路需要在不影响电池组本身的机械设计或操作的前提下，符合电池组包内可用空间的体积。
先进的柔性电路技术的出现为这一需求提供了有效的解决方案。在各种热塑性聚合物衬底上制造的弯曲电路是用层状铜互连线建立的。这些单独的层依次用热固性粘合剂封装，并根据应用要求形成精确的三维fpc。使用这种方法，工程师可以创建一个FPCA，能够完全符合电池组的可用容量。在实践中，这种方法的有效应用需要克服多个障碍。除了满足与操作相关的许多功能和机械要求外，BMS FPCAs还必须适应电池组制造过程本身:在电池组交付、准备和最终组装过程中遇到的压力下，它们必须保持完整。
更复杂的是，汽车的BMS设计是一个相对较新的领域，缺乏经验丰富的工程师在许多实际应用中积累知识基础。而非汽车BMS功能设计和传统印刷电路板(PCB)物理设计方面的经验不能可靠地转化为汽车BMS FPCA设计。即使是最有经验的PCB设计师也会发现，他们很难处理每个应用程序所需的独特3D形状。将基板弯曲、折叠和扭曲成所需的形状，这一过程引入了传统PCB设计师从未遇到过的压力。有时，刚接触柔性电路设计的设计师会使用比实际需要更厚的层来过度补偿。他们也可能使用铜，因为铜的厚度足以连接传统的pcb，但又不足以保证FPCAs的机械稳定性。
对于BMS制造商来说，需要在有限的时间内设计出有效的解决方案，此时能够遇到像莫仕这种在印刷电路解决方案方面有丰富经验的公司是至关重要的。在与制造商的合作中，莫仕的工程师与客户团队紧密合作，优化设计，确定最佳的材料和制造方法。对于FPCA本身的设计，莫仕的工程师能够准确地计算出整形电路对3D配置的影响，通过详细的仿真分析来确认他们的运行情况。
随着汽车系统转向由密度更大的锂离子电池组提供的更强大的主驱动电机，柔性电路设计的经验变得更加重要。在这些包中，柔性电路将需要提供更密集的互连层来管理更多的电池。在这种环境下，依靠精通汽车BMS解决方案柔性电路设计细节的工程师的能力将是至关重要的。
史海拾趣
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