纳芯微推出车规级MEMS绝压传感器芯片NSPAD3N,面向新能源汽车电池包安全监测。产品实现了晶圆制造、封装及校准的全国产供应链覆盖,满足AEC-Q100要求。NSPAD3N芯片内置两套热失控判定算法,支持低功耗压力监测与异常唤醒,可在主控休眠期间检测压力变化,帮助系统兼顾持续监测与低待机能耗。
随着电池安全要求持续提升,电池管理系统需要结合更多维度的信号,及时识别异常。当电芯异常排气时,释放的气体会引起电池包内压力变化。压力传感器通过捕捉这一信号,为热失控识别提供温度、电压之外的检测依据。这项监测需要覆盖行驶、充电及停车等不同状态,尤其在停车期间,系统需要在保持压力监测的同时,尽量降低待机能耗。

内置判定算法,减少主控运行负担
NSPAD3N集成压力采集与两套热失控判定算法,可在主控休眠期间按设定周期监测压力变化,并在满足判定条件时触发唤醒,通知主控进一步处理异常。采样与初步判定由传感器芯片完成,可减少主控周期性唤醒和数据处理的需求。
在85℃、每秒采样一次的条件下,NSPAD3N低功耗监测模式电流低于35μA,可降低停车期间持续压力监测的能耗。
可编程检测与量程定制,适配多元监测需求
电池包内气压受海拔、环境温度等多种因素影响,异常判定需要考虑正常工况下的压力波动。NSPAD3N支持可编程压力变化检测,可通过寄存器调整相关判定参数,也支持根据项目需求进行定制。开发者可基于内置算法,结合电池包设计与实测数据配置监测策略,减少算法开发工作。
芯片内置256字节FIFO,可保存共128个点的压力数据或温度数据,供主控读取历史压力记录,为监测策略调试和异常过程分析提供参考。
在测量性能方面,NSPAD3N支持40~400 kPa范围内定制量程、16位SPI输出及全温度补偿,25℃下测量精度为±1.5 kPa,并具备亚毫秒级响应能力。

NSPAD3N电池包监测模组架构示意图
小型化封装与特殊进气结构,兼顾系统集成与量产装配
NSPAD3N采用5.1 mm × 5.1 mm × 1.75 mm的DFN-8封装,配合8引脚设计与较少的外围器件需求,有助于简化PCB布局,为紧凑型电池监测模组节省空间。
产品采用特殊进气结构,进气孔避开MEMS敏感元件的正上方,在保持压力响应能力的同时,降低异物直接接触敏感元件造成物理损伤的风险。封装引脚支持焊接后的自动光学检测(AOI),便于检查焊点质量、识别焊接缺陷。
覆盖MEMS与信号调理,提供多样化压力传感方案
纳芯微压力传感产品包括MEMS压力传感器芯片和压力传感器信号调理ASIC。MEMS压力传感器芯片覆盖表压、绝压和差压三大类型,量程覆盖−100~500 kPa,并可根据应用需求定制;信号调理ASIC支持电容式、电阻式敏感元件,提供模拟、I²C、SPI、SENT、LIN及4~20 mA等多种输出形式,适配不同系统的压力检测与信号处理需求。
依托“MEMS+ASIC+封装+校准”的全链路能力,纳芯微压力传感器为汽车电子、工业控制、医疗电子及白色家电等应用,提供从敏感芯片、信号调理到合封式产品的多样化产品方案。
关于纳芯微
纳芯微电子(简称纳芯微,股票代码:688052.SH/02676.HK)是高性能高可靠性模拟及混合信号芯片公司,聚焦传感器、信号链、电源管理三大产品方向,为汽车、可再生能源与电源、工业自动化、智能终端等行业提供全链路半导体解决方案。
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