保隆科技电流传感器的技术方案分为开环霍尔

随着新能源汽车、可再生能源、电池供电系统和消费市场的快速增长，对电流传感器的需求日益激增。作为国内顶级零部件供应商，基于TPMS 传感器领先技术和规模效应切入电流传感器业务。在全球疫情突出、缺芯的背景下，保隆科技凭借本土化运营和全球供应链资源，实现了关键供应链的本土化供应保障，从而保证了交货期。

2022年11月16日，在盖世汽车主办、上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导、上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的第二届汽车动力电池论坛上，宝龙科技子公司文翔汽车传感器高级产品经理刘欢介绍。保隆科技电流传感器具有产品覆盖面广、技术成熟、成本可控、质量可靠、全球布局、全球供应体系六大优势。除电流传感器外，宝龙科技还开发生产了40多种传感器，如速度位移传感器、压力传感器、光雨传感器和加速度传感器，形成产品矩阵，相互补充，为客户提供一站式采购服务。

刘欢 | 保隆科技子公司 文襄汽车传感器高级产品经理

以下是演讲内容的整理:

背景简介

目前，各国已经计划了燃料汽车的禁止时间。虽然没有明确的官方文件，但新能源汽车的未来发展趋势可以从媒体、相关部门和领导人的演讲中看出。

图片来源：保隆科技演讲报告

据有关机构统计，2021年9月至2022年9月，中国新能源乘用车渗透率19.4%上升至29.0%，2021-2022年渗透率从13.6%上升至25.7%。2022年，中国新能源乘用车销量持续快速增长，新能源渗透率已达25%以上。

此外，燃油车的布局在中国乘用车未来的生产规划中普遍减少，BEV和HEV新能源比例逐年上升，远远超过发展目标。

图片来源：保隆科技演讲报告

据有关机构统计，1-9月国内动力电池累计装载量为193.7GWh，同比增长110.5%。根据相关机构对电流传感器市场的预测，一辆新能源汽车大约需要一个磁通类电流传感器和五个霍尔式电流传感器。2018-2026年，全球电流传感器市场规模年复合增长7.2%，不考虑疫情影响。

整车电流传感器的应用可分为五种：交流充电桩漏电流检测，BMS电流监测，PDU电流监测，还有OBC/DCDC电流监测和电机控制器上的电流监测。

保隆科技电流传感器介绍

目前，电流传感器市场仍被国际知名品牌垄断，主要制造商仍是国际知名传感器企业，其中大部分是瑞士、日本、德国和美国。市场特点是行业集中率高，产业化程度高，国际代表性企业市场份额高，国内供应商仍处于发展初期。疫情时代的到来不仅是我们的机遇，也是挑战。

机遇反映在新能源汽车、可再生能源、电池供电系统和消费市场的快速增长使电流传感器的需求激增，但挑战并存，市场需求的变化需要传感器制造商提出不同的解决方案，供应链紧张也使传感器制造商的供应压力。

保隆电流传感器的功能是让用户告别电车焦虑，高精度监控车辆电流使用，实时监控工作状态，提前通知电流状态。

安全可靠，能实现即时反应，干扰测量系统端0。

耐用，能保护新能源汽车用电设备。

拥有多重验证CNAS认证自主测试能力，可层层检查产品质量。

应用广泛，可用于BMS、BDU、PDU、工业锂电池能源管理设备及充电桩。

通过焊接质量在线检测、多通道同步智能校准和测量系统、产品单件的精确追溯，可以保证产品的高精度。

当然，电流传感器的开发也存在技术困难。电流传感器产品对全温区精度要求高，范围要求大。随着电池环境越来越复杂，应用环境越来越苛刻。

霍尔电流传感器磁环设计 图片来源：保隆科技

其中，霍尔系统对磁场仿真、磁环设计、电磁干扰设计设计和关键工艺控制的技术要求；系统设计方案、磁环仿真设计、软件算法策略磁干扰设计也提高了技术要求，迫切需要技术储备。

对此，我们也有相应的技术突破方向，差分电流测量法和频率校正法、多量程修正技术和屏蔽技术、多通道同步测量技术与校准传感器同步测量都是我们攻关技术难点的主要突破点。

保隆科技电流传感器对行业的贡献首先体现在疫情时代的供应保护上。在全球疫情突出的背景下，保隆科技打破了供应短缺的局面，实现了关键供应链本土化的保障。

其次，在质量方面，依托保隆质量体系和先进的自动化设备，可以实现大量传感器的生产制造，质量状态稳定，得到更多客户的认可。

在降低成本方面，保龙科技在保证质量稳定、供应良好的同时，仍坚持与客户交朋友的理念，与客户分享利益，实现产品质量水平国际化，产品价格中国化。

基于以上三点，我们的项目和产品在大规模生产上取得了突破，重建了行业生态，打破了长期国际品牌垄断的生态，也为客户带来了更高成本的优质产品。

在电力检测方面，我们有高精度的产品FDG除了更高量程的产品布局，300和500。电驱动电流监控产品从BHR300一直到BHR此外，还有漏电监测产品RCPD，车上空调系统和OBC充放电系统，DC/DC电流监测传感器，以及模式二充电线和二次电池电流监测的相应产品。

图片来源：保隆科技

保隆科技电流传感器的技术方案分为开环霍尔式、磁通门式或闭环霍尔式四类，TMR磁阻式，还有Shunt分流器，四种产品各有优缺点。

开环霍尔成本低，结构简单，功耗低，缺点是磁滞，精度低于闭环，铁芯占地面积大。磁通门具有精度高、无磁滞、成本高、体积大、结构复杂等优点，需要部分软件算法和开发。TMR磁阻的优点是成本低，结构简单，功耗低，无铁芯，缺点是铜排的相对位置要求高，精度也低于闭环。分流器本身成本低，结构简单，不需要电源，但缺点非常明确——对材料的要求很高，特别是大电流对材料的要求很高，需要BMS处理和分析信号。

以下是霍尔电流方案的简要介绍。Hall芯片、保隆有两种国内进口供应方案，已批量生产，可通过编程调整适应不同的范围。其输出原理是电磁产生电位，然后通过电位检测电流。

图片来源：保隆科技

目前，我们的产品主要分为两个应用部分：电子控制和电池监控。产品一、产品二面向电池供应商，产品三、产品四面向电子控制供应商。目前，这些产品已被许多电池供应商、电子控制供应商和新能源原始设备制造商指定和项目合作。

磁通门电流方案的优点是精度高、磁滞低、对电流敏感性高的导磁材料，以及内部闭环补偿和平衡功率级驱动的优点。

图片来源：保隆科技

磁通门传感器的原理使用被测磁场的高导磁性磁芯，磁感应强度与磁场强度的非线性关系在交变磁场的饱和激励下测量弱磁场。这种物理现象就像被测环境磁场的门。通过这个门，调制相应的磁通量，产生感应电势。利用这种现象测量电流产生的磁场，间接达到测量电流的目的。

目前保隆量产量程为±300A和±500A，未来将推出更大量程的产品。

图片来源：保隆科技

这是基于TMR产品方案，TMR它是保隆科技近年来基于霍尔新推出的解决方案产品。它不需要使用磁环或磁屏蔽罩来代替磁环。它也可以通过编程来适应不同的范围。主要原理是通过穿磁阻抗变化来判断实际电流状态。

图片来源：保隆科技

最后，这个基于欧姆定律的计划。其优点是采用高精度、低温漂移特殊材料电阻，结构简单，尺寸小，通过螺栓直接安装，测量范围非常广。其原理是，当电流通过时，它可以在分流器的两端形成mV电流值可以通过欧姆定律通过检测压降并收集放大来计算。

保隆科技电流传感器的发展趋势

对保隆传感器的追求主要是高灵敏度、高精度，我们的磁通门产品已经达到了千分之二的精度。满足功能安全的需要，目前，我们也在开发自己的功能安全产品，并将在后续发布。测量范围更大，随着电动汽车架构的发展，测量的电流范围会更大，需要开发测量范围更大的电流传感器，这也是我们未来产品的设计和发展方向。

保隆科技电流传感器有六大优点。

首先，产品覆盖面广。除电流传感器外，宝龙科技还开发生产了40多种传感器，如速度位移传感器、压力传感器、光雨传感器和加速度传感器，形成产品矩阵，相互补充，为客户提供一站式采购。

二是技术成熟。宝龙科技已进入传感器行业20年，产品研发测试、大规模生产和配套设施发展趋于成熟。电流传感器系列产品具有高精度、高集成、高稳定性、高抗干扰能力、低功耗等优良性能。

第三，成本可控。宝龙科技拥有完善的传感器产品序列，为不同车型市场提供多元化定位产品，为客户提供汽车传感器一站式解决方案，有效降低客户的采购成本和管理成本。

第四， 质量可靠。依托保隆科技质量管理体系和先进的制造能力，可实现大批量传感器的生产，质量状态稳定，得到更多客户的认可。

第五，全球产业布局。目前，保隆科技在国内外有两个园区和工厂。匈牙利正在建设一个新的传感器园区和欧洲州总部。全球布局将使保隆科技的研发和生产更具优势，包括技术整合、更好的成本、本地化制造带来的高效服务等。

第六，全球供应链。完善的全球供应体系和全球研发生产资源网络将大大提高传感器产品的供应效率，芯片等核心部件供应稳定可靠。

图片来源：保隆科技

在新能源汽车方面，宝龙科技有40种产品。产品布局涵盖模具角度、座椅位置、踏板位置、电机位置、真空压力、悬架高度等传感器，除电流传感器外，基本上是燃料汽车和新能源汽车可共享的传感器。

关于保隆科技

保隆科技成立于1997年5月，至今已有25年的历史。我们于2017年5月在上海证券交易所上市，市值超过100亿元。2021年保隆科技全球合作营业收入约38.9亿元，预计今年将超过40亿元。

截至2021年，保隆科技全球员工总数为4700 ，在中国、北美和欧洲设立了8个工业园区，为全球50多个国家和地区的1800多个客户提供产品。

保隆旗下有9个业务单位，汽车橡胶金属零部件业务单元包括阀门、铝制品、平衡块、储气罐等产品；智能空气悬架业务单元产品包括空气弹簧、主动悬架系统；汽车金属零部件业务单元包括热端、后尾管等产品；车身结构和底部结构产品；胎压监测系统业务单元主要为TPMS(轮胎压力监测系统)；传感器业务单元包括电流传感器、压力传感器、速度传感器和位置传感器；IDS智能驾驶业务单元包括视觉产品、雷达产品和域控制器；有轮胎配件、汽车保护设备和工具，以及自动化线路和方案；DILL该单元主要包括售后汽车气门口、飞机气门口和售后服务TPMS。目前，保隆科技已得到客户的广泛认可。

我们坚持让更多的人受益于汽车技术发展的愿景。我们的使命是掌握领先的技术，改进汽车零部件。面对智能和轻量化战略，宝龙将掌握和应用更多领先技术的能力。

宝龙具有优异的实验室测试能力，具有视觉传感器、毫米波雷达、汽车轮胎气压监测系统等车辆传感器功能安全验证测试能力和结构部件等轻量化产品，电子实验室已获得CNAS认证。

在功能安全系统方面，我们已经建立了符合要求的系统ISO 通过26262标准功能安全研发体系TÜV对莱茵的功能安全系统进行审查ASIL D级认证，还具有第三方资质认证的功能安全工程师。目前已按功能安全体系开发:PAEBs、光雨传感器、智能悬架控制系统等相关产品。

最后，再次强调保隆科技的愿景：让更多的人受益于汽车科技的发展。

(以上内容来自保龙科技子公司文翔汽车传感器高级产品经理刘欢，由盖世汽车主办，2022年11月16日由上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导，由上海南虹桥投资开发(集团)有限公司联合主办，2022年第二届汽车动力电池论坛发表主题演讲。）