【導讀】電動汽車的迅速普及加速了電池技術的創新，其中包括電池管理半導體。其中一個重要方麵是集成，集成可帶來簡化設計、提高安全性和性能等優勢。該領域的新進展將有助於最大限度地發揮電動汽車電池的潛力
，同時又不會損害電池的健康和安。

電動汽車的迅速普及加速了電池技術的創新
，其中包括電池管理半導體。其中一個重要方麵是集成，集成可帶來簡化設計、提高安全性和性能等優勢。該領域的新進展將有助於最大限度地發揮電動汽車電池的潛力，同時又不會損害電池的健康和安全。

保障安全和能效

diandongqichedianchifashengguzhangdeyuanyinyouhenduo。pengzhuanghoudejixieyinglihuosunhuaikenenghuijichuandianchizuhuosunhuaidangedianchixin。guoduchongdiandengdianyingliyekenenghuidaozhianquanwenti

，bingsuoduanzhengtidianchishouming。

電池管理係統（BMS）有助於監測電動汽車電池的安全性和能效。係統的主要功能是確保電池組中的每個鋰離子電池運行的電壓、電流和溫度都處於安全運行區（SOA）內。脫離安全運行區（SOA）可能會導致嚴重後果，例如電池出現重大故障，或者更嚴重的是熱失控。因此，電池接線盒（BJB）特別重要。

恩智浦汽車充電解決方案為電池安全保駕護航

電池接線盒在係統中起著重要作用

電池接線盒（BJB）是電池管理係統（BMS）中的3個功能模塊之一。接線盒可測量並記錄電池總電壓和進出電池的電流，從而精確計算其充電狀態（SOC）。這zhe可ke以yi實shi現xian精jing確que的de裏li程cheng計ji算suan
，讓rang駕jia駛shi員yuan知zhi道dao電dian池chi還hai能neng夠gou驅qu動dong車che輛liang行xing駛shi多duo少shao千qian米mi。它ta還hai實shi現xian了le安an全quan關guan鍵jian功gong能neng，如ru接jie觸chu器qi和he隔ge離li監jian測ce
，以yi及ji過guo流liu檢jian測ce。BJB需要滿足汽車應用ASIL C級或D級電流和電壓測量功能安全要求。

高壓係統通信麵臨的挑戰是如何將低壓半導體（12V）與高壓（400V）電池側隔離開。在這方麵，過去與BMU的通信是通過CAN總線進行的，但通過變壓器物理層（TPL）以菊花鏈形式連接BJB是一個有吸引力的替代方案。TPL接口專為BMS設計，支持高達2kV的高隔離電壓。這種解決方案具有多種優勢
，包括更強勁的電磁兼容性（EMC）特性、更高的高壓隔離
、更快的通信速度和同步測量。其結果是降低了與本地軟件有關的複雜性

，並降低了物料成本。

作為獨立模塊，BJB需要自帶軟件的板載MCU

功能安全環境中的通信

使用灰色通道方法可以實現功能安全通信。灰色通道是一個抽象術語
，指通過本質上不安全的通道進行的安全傳輸。雖然不能為其分配ASIL等級，但它被視為質量管理（QM）等級

，這是最低的安全等級。因此，灰色通道允許使用質量管理（QM）級的設備建立ASIL級的通信路徑。要在係統層麵實現ASIL評ping級ji，需xu要yao確que保bao在zai整zheng個ge通tong信xin路lu徑jing中zhong數shu據ju都dou不bu會hui被bei操cao縱zong。從cong源yuan頭tou對dui數shu據ju實shi施shi保bao護hu，在zai目mu的de地di將jiang其qi解jie碼ma。由you於yu數shu據ju在zai源yuan頭tou受shou到dao了le保bao護hu沒mei有you被bei操cao控kong
，在zai數shu據ju傳chuan輸shu的de整zheng個ge過guo程cheng均jun可ke進jin行xing錯cuo誤wu檢jian測ce，因yin此ci在zai該gai過guo程cheng中zhong發fa生sheng的de情qing況kuang可ke以yi忽hu略lve不bu計ji。

在BJB中使用灰色通道方法，可以將信息從BJB轉移到電池管理單元（BMU），而無需對通信設備進行額外的安全保護工作。

集成解決方案有助於節省時間和成本

專門針對BJB應用的新興半導體在一個設備中集成了所有必要功能。舉例來說，恩智浦的MC33772C通過庫侖計數提供從毫安到千安的精確電流傳感。

該設備提供多種先進的電壓和溫度測量功能，帶有診斷功能的內置平衡晶體管簡化了BJB應用。它還支持標準SPI和與MCU的隔離菊花鏈通信

，能夠處理和控製多達63個節點。其他診斷和功能安全功能包括檢測內部和外部故障
，例如開路、短路和泄漏。這款穩定耐用的設備符合AEC Q-100標準
，可熱插拔
，支持ISO 26262標準，具有高達ASIL D的安全等級。

MC33772C結構框圖：6通道鋰離子電池控製器IC

這(zhe)種(zhong)設(she)計(ji)簡(jian)化(hua)加(jia)快(kuai)了(le)一(yi)級(ji)供(gong)應(ying)商(shang)和(he)汽(qi)車(che)製(zhi)造(zao)商(shang)的(de)產(chan)品(pin)上(shang)市(shi)速(su)度(du)
，減(jian)少(shao)了(le)相(xiang)關(guan)的(de)開(kai)發(fa)成(cheng)本(ben)，同(tong)時(shi)提(ti)高(gao)車(che)輛(liang)的(de)續(xu)航(hang)裏(li)程(cheng)和(he)安(an)全(quan)性(xing)，延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)，加(jia)快(kuai)向(xiang)零(ling)碳(tan)排(pai)放(fang)運(yun)輸(shu)的(de)轉(zhuan)型(xing)。

開發板現已供貨，請在此處開始您的下一個設計。

（來源：恩智浦半導體，作者：Konrad Lorentz，恩智浦半導體電池管理係統產品經理）

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題
，請電話或者郵箱聯係小編進行侵刪。

推薦閱讀：

安森美的NCP1680 PFC控製器獲2021 PowerBest獎

幹貨 | 電動汽車電池技術擺脫對鈷的依賴

基於光學測量的可穿戴生命體征監測方案

低邊開關關斷時的柵極 – 源極間電壓的動作

源極驅動器未集成VGH和VGL電源軌的設計