全球半導體領導廠商之一意法半導體(紐約証券交易所︰STM),與韓國最大的化工公司LG化學,宣佈一項新的汽車電池組技術的細節。這項技術既可以降低汽油消費量,又可減少汽車的二氧化碳排放量,可以顯著提升電動及油電混合汽車(hybrid electric vehicle, HEV)的市場潛力。新電池組結合了LG化學的鋰電池技術和意法半導體的先進電池管理晶片。
油電混合汽車採用兩種動力: 傳統的汽油內燃機和充電電池組供電的電動馬達。由於燃油效率較高,有利於降低空氣污染,油電混合汽車逐漸成為汽車市場的重要區隔。目前的油電混合汽車一般都使用鎳氫電池技術(NiMH),這種技術的優點是控制電路比較簡單,但是電池本身很重,且工作電壓較低。
鋰電池被廣泛用於可攜式消費電子產品。鋰電池與鎳氫電池相比,鋰電池的能量-重量比是鎳氫電池的兩倍多,閑置不用時鋰電池的自放電量也很小。不過,目前鋰電池在大功率應用中有其限制,因為鋰電池的充放電週期必須精密管理,以免電池發生不當使用的情況。因此,鋰電池要想成為大功率應用的動力來源,就必須整合精密而可靠性很高的電池管理電路。
為控制充電/放電週期,LG化學的全新鋰電池組採用意法半導體的先進電池管理晶片。意法半導體的電池管理晶片在保持鋰電池技術的經濟性的同時還具有很高的操作安全性和長期的可靠性,即使是在要求極為嚴格的汽車動力傳輸系統也能達到如此高的標準。
「透過精確而可靠地控制電池的充電和放電週期,鋰電池成為了低功率消費性產品電源的既定選擇,同時也是挑戰未來大功率應用的領先技術。」 LG化學旗下電池研究院副院長MH Kim博士表示,「作為世界最大的電源管理晶片供應商和領先的汽車半導體廠商,ST是我們開發電池組的晶片端完善我們的先進鋰電池技術的必然選擇。」
ST的電池管理晶片採用其獨有的BCD(Bipolar-CMOS-DMOS)製程技術,整合了數位邏輯電路、高精度類比測量電路和功率處理晶體管於單一晶片。基於ST晶片的電池管理系統能夠精確而可靠地控制電池充電和放電週期,確保電池工作的安全性及延長電池的使用壽命。每顆晶片最多可以管理十個鋰電池單元,晶片還提供一個通信界面,以便與系統內的其他ST電源管理晶片相互通信。透過這個通信功能,研發人員可以串聯多達32個電池管理晶片,來管理輸出電壓高達1600V的電動馬達電池組。
BCD通常被稱為智慧型功率,是一種半導體製程技術。ST利用這項技術可以在一顆低成本的單晶片上製造電路的三個基本元件︰高速計算用數位邏輯元件、高精度測量和控制用類比電路、處理大電流的功率晶體管。ST是BCD技術的先驅,並一直是這個市場的領導者,其智慧型功率產品已被廣泛地用於各種大量生產的產品設備,從印表機、傳真機到硬碟機,再到管理車窗升降和後視鏡移動的控制器,都可以看到ST的智慧型功率產品。
「降低化石燃料的消耗量和二氧化碳的排量是ST產品開發策略的重要組成部分。」意法半導體汽車產品部動力傳輸和安全產品部總經理Marco Monti表示,「我們很榮幸能夠整合我們的電源管理和類比技術,與LG化學合作研製一款新的鋰電池解決方案,以解決應用產品對大功率的要求日益提高的問題,例如,從電動單車到要求最嚴格的公車。」
LG化學/ST的解決方案可以降低電池的成本和重量,提升鋰電池組的工作可靠性,使鋰電池可以用於從電動機車、電動自行車到重型卡車等各種新應用。
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