ECUからBMSへ:自動車電子システムにおける厚膜抵抗の全応用シーン
2025-05-26
厚膜抵抗は高出力密度、耐高温及び耐パルス衝撃などの特性により、自動車電子システムの重要な部品となっている。電動化とインテリジェント化の傾向の下で、その応用シーンは従来のECU制御ユニットから高圧バッテリ管理システム(BMS)に延びている。本文はCANバスターミナルのマッチングとBMS電流検出の2つの核心シーンに焦点を当て、車規認証と実際の事例を結合し、厚膜抵抗の選択戦略とヘッド原工場の解決方案を解析した。

一、ECU制御ユニット:CANバスターミナル整合抵抗の厳しい要求

CANバスは車載通信の基幹ネットワークとして、その終端抵抗は信号の完全性を確保し、反射を抑制する必要がある。典型的な設計要件は次のとおりです。

1.技術需要分析

●抵抗値精度:120Ω±1%(ISO 11898規格)、
●コンパス認証:AEC-Q 200 Grade 1(-40°C ~+125°C)、
●耐振能力:機械振動≧20 g(周波数10 Hz ~ 2 kHz)、
●長期安定性:1000時間高温高湿(85°C/85%RH)後の抵抗値ドリフト<±2%

2.原工場方案の比較
ブランド/モデル
キーパラメータ
資格認定
応用事例
コストの位置づけ
Vishay CRCW-HP
120Ω+1%,TCR+100ppm/'C,0.25W
AEC-Q200 Grade 1
High end ECU terminal matching module for a certain German car
model ($0.15/question)
国巨RC-LTシリーズ
120Ω+2%,TCR+200ppm/'C.0.2W
AEC-Q200 Grade 0
Domestic new energy vehicle CAN bus system
Mid end ($0.08/piece)
KOA RK73H-ET
120Q+1%,TCR+100ppm/℃,抗硫化设计
AEC-Q200 Grade 1
Japanese hybrid vehicle gateway control unit
High end ($0.18/piece)

ケース解析:あるドイツ系自動車企業ECUモジュールはVishay CRCW-HPシリーズ抵抗を採用し、-40°C ~ 125°C環境下で実測抵抗値偏差<±0.8%、10年道路試験故障率は0で、ASIL-B機能安全等級を満たす。

二、電池管理システム:電流検出抵抗の高圧挑戦

BMSは電池パックの充放電電流をリアルタイムで監視し、抵抗検出の精度と信頼性は高圧システムの安全に直接関係する必要がある。

1.技術需要分析

●耐圧等級:動作電圧≧1000 V、パルス耐圧>10 kV(ISO 6469-3)、
●低抵抗値高精度:0.5 mΩ±1%、TCR≦±50 ppm/℃、
●耐パルス衝撃:100 kA短絡電流に耐える(持続10 ms)、
●放熱設計:熱抵抗<50°C/W、温度上昇による抵抗値のドリフトを避ける。

2.原工場方案の比較

ブランド/モデル
キーパラメータ
資格認定
応用事例
コストの位置づけ
Isabellenhütte BVs
0.5 mΩ+0.5%、TCR+35 ppm/℃、パルス付15 kV
AEC-Q200 Grade 0
テスラ4680電池モジュール電流検出
High end ($5.2 per piece)
Vishay WSHP3920
1mΩ+1%,TCR+50ppm/'C,熱抵抗30-C/W
AEC-Q200 Grade 1
比亜迪ブレード電池BMSモジュール
Mid to high end ($3.8 per piece)
Fenghua High tech FH-HPC series
2 mΩ±2%、TCR+100ppm/C,附脈中10 kV
AEC-Q200 Grade 1
小鵬G 9高圧配電ユニット
Mid end ($1.5 per piece)
ケース解析:テスラ4680電池モジュールはIsabellenhütte BVS抵抗アレイを採用し、1000 Vシステム電圧下で±0.3%電流検出精度を実現し、150°C電気コア温度に耐え、そして10 kVパルス試験に合格した。

三、選択の要則と未来の趨勢

1.選択コアの原則

●コンパス認証:ECUシーンはGrade 1(-40°C~+125°C)、BMS優先Grade 0(-55°C~+150°C)、
●コストと性能のバランス:ハイエンドモデルはVishay/Isabellenhütteが好ましく、経済モデルは風華高科を選択することができ、
●放熱設計:BMS検出抵抗は銅基板と合わせて放熱する必要があり、熱抵抗は50%以上低下する。

2.技術トレンド

●集積化検出モジュール:抵抗+温度センサ+信号コンディショニングICトリプルパッケージ(TIINA 700など)、
●新材料突破:金属基厚膜抵抗(例えばAlSiC)は耐圧能力を2000 Vに向上させる、
●インテリジェント化補償:内蔵MCUの抵抗アレイは温度ドリフトをリアルタイムで較正できる(精度は±0.1%に向上)。


おわりに

厚膜抵抗駆動自動車の電子安全進化

CANバスの信号完全性の保障から、BMS高圧電流の正確な監視まで、厚膜抵抗は材料革新と技術の進級を通じて、自動車電子の信頼性の境界を突破し続けている。国際的な大工場は高精度と車規認証によってハイエンド市場を主導しているが、国産メーカーはコストメリットと迅速な応答能力によって新エネルギーコースを占領している。将来、800 V高圧プラットフォームの普及とSiCデバイスの応用に伴い、厚膜抵抗は耐圧能力と熱管理技術において新たな反復を迎え、スマート電気自動車の安全構造に礎石保障を提供する。