Госкорпорация «Росатом» сделала значительный шаг в развитии отечественной электронной компонентной базы, объявив тендер на разработку критически важной микросхемы для управления высоковольтными аккумуляторными батареями. Этот чип призван заменить американские решения на российском рынке, особенно в стратегических отраслях вроде электромобилестроения.
Проект «Микросхема БМС-Серия»: Технические амбиции и импортозамещение
Как стало известно, дочерняя структура «Росатома» – «Росатом РДС» – заключила контракт с Российским федеральным ядерным центром ВНИИЭФ (г. Саров) на создание специализированной интегральной микросхемы (ИМС). Ключевая цель проекта – разработка полноценной российской замены американским микросхемам LTC6811 и LTC6813 производства компании Analog Devices (ADI), широко используемым в системах управления литий-ионными батареями (BMS – Battery Management System). На реализацию этого сложного проекта выделено 180,9 млн рублей.
Новый чип, получивший шифр «Микросхема БМС-Серия», позиционируется как инновационное решение, соответствующее самым строгим международным стандартам качества и функциональной безопасности ASIL D – высшему уровню в автомобильной промышленности. Это подчеркивает его предназначение для использования в ответственных системах электромобилей и промышленного оборудования, где надежность управления энергией критически важна.
Высокоточный контроль и надежность в экстремальных условиях
Основная задача новой микросхемы – обеспечение высокоточного мониторинга и управления процессами заряда и разряда в литий-ионных аккумуляторных батареях. Это включает:
- Точнейшее измерение напряжения на каждой из 12 последовательно соединенных ячеек батареи: с погрешностью не более 2.8 мВ в нормальном режиме и 10 мВ в ускоренном.
- Пассивную балансировку заряда для каждой ячейки с возможностью индивидуального управления.
- Измерение температур с помощью подключенных термисторов.
- Расширенные диагностические функции для своевременного выявления неисправностей.
Интерфейсная гибкость и устойчивость к нагрузкам
Для интеграции в сложные системы чип будет поддерживать несколько ключевых интерфейсов передачи данных:
- SPI (4-проводной) – стандартный последовательный интерфейс.
- isoSPI (2-проводной) – обеспечивает гальваническую развязку, что критически важно для безопасной работы в высоковольтных цепях.
- I²C – для управления дополнительными периферийными устройствами.
- GPIO – универсальные порты ввода/вывода.
Особое внимание уделено надежности и устойчивости к экстремальным условиям. Микросхема разрабатывается в двух вариантах исполнения:
- Industrial: Диапазон рабочих температур от -40°C до +85°C.
- Automotive: Расширенный диапазон от -40°C до +125°C.
Оба исполнения должны выдерживать значительные механические нагрузки: вибрации, удары (до 500 g), линейные ускорения (1500 g) и электростатические разряды (1500 В). Требования к надежности включают наработку на отказ не менее 50 000 часов (при +65°C), срок службы 15 лет и срок сохраняемости 6 лет (вероятность 95%). Для энергоэффективности предусмотрен спящий режим с потреблением тока не более 10 мкА.
Ценовая доступность и отличия от прототипа БМС-ДЦ
Ключевым экономическим требованием тендера является себестоимость серийного образца: она не должна превышать 400 рублей (включая сборку в корпус и испытания) при планируемом объеме производства 1 миллион штук в год. Это условие напрямую влияет на коммерческую жизнеспособность и конкурентоспособность продукта.
В апреле 2025 года сообщалось о другом проекте «Росатома» – «Микросхема БМС-ДЦ», также с целевой себестоимостью 400 рублей. Однако между этими чипами есть принципиальные различия:
- Назначение:
- БМС-ДЦ: Ориентирован на создание макетных и опытных образцов, тестирование функциональных блоков и базовой топологии. Это прототип для лабораторий.
- БМС-Серия: Предназначен для серийного производства и использования в конечных коммерческих и промышленных продуктах.
- Функциональность и Требования:
- БМС-ДЦ: Ограничен базовыми функциями (напряжение, балансировка, базовая диагностика), стандартным температурным диапазоном и менее строгими требованиями к ЭМС.
- БМС-Серия: Обладает повышенной точностью измерений, расширенной диагностикой, поддерживает гибридные интерфейсы SPI/isoSPI, работает в экстремальных условиях (до +125°C), имеет сверхнизкое потребление в спящем режиме и широкий диапазон питающих напряжений (11-55 В).
- Конструкция:
- БМС-ДЦ: Может использовать металлокерамический корпус (для прототипов).
- БМС-Серия: Предполагает использование пластикового корпуса, оптимизированного для массового производства и совместимости выводов.
Значение для российской промышленности и технологического суверенитета
Разработка микросхемы «БМС-Серия» – это не просто техническая задача. Это стратегический проект в рамках импортозамещения критически важных электронных компонентов. Успешная реализация позволит:
- Обеспечить независимость российских производителей электромобилей и промышленного оборудования от зарубежных поставщиков BMS-решений, особенно в условиях санкционного давления.
- Повысить безопасность и надежность отечественных систем хранения энергии за счет использования чипа, соответствующего высшему автомобильному стандарту ASIL D.
- Создать конкурентный продукт с привлекательной ценой (до 400 руб.) для массового рынка.
- Укрепить компетенции РФЯЦ-ВНИИЭФ и российской микроэлектроники в области проектирования сложных аналого-цифровых микросхем.
Завершение разработки и последующий запуск серийного производства «Микросхемы БМС-Серия» станет важной вехой в развитии российской электронной промышленности и ключевым элементом в построении технологического суверенитета страны в области современных систем накопления энергии.
