瑞薩RA MCU在BMS產(chǎn)品中的應(yīng)用

BMS電池管理系統(tǒng)一般包含以下幾個部分：電壓采樣、電流采樣、充放電控制、硬件過流保護(hù)、SOC算法、對外的通信接口等。本案例中SOC算法和通信接口，由RA2L1（R7FA2L1A93CFL）完成，其余部分由AFE（Analog Front End）模擬前端芯片ISL489206或ISL489204（14串）完成。

考慮到主機(jī)端的通信，需要兼容CAN、Uart、I2C、SMBus等多種通信協(xié)議，所以MCU部分采用了RA2L1系列帶CAN控制器的MCU。另外，電池在實(shí)際使用中，因某些原因（比如修復(fù)Bug），電池包固件需要在線升級功能，電池在升級固件過程中，為了預(yù)防電池包升級失敗變成”磚頭”，電池包的MCU需要有固件備份功能，所以Flash要選擇128K或者256K（成本沒壓力的建議直接上256K）。

BMS的MCU除了與主機(jī)通信外，還需要與AFE芯片通信（I2C）接口，所以需要至少2路I2C通信，另外驅(qū)動LED指示燈（電池剩余容量指示），需要5個I/O，開關(guān)機(jī)按鍵及一些其它的控制邏輯（模擬量采集）等，綜合考慮MCU封裝至少選擇48Pin或者64Pin，部分移動儲能類電池，可能需要帶LCD驅(qū)動的MCU（工業(yè)級溫度，是基于安全性考慮）。

AFE部分選擇了瑞薩的集成高邊N-FET驅(qū)動的模擬前端，該系列產(chǎn)品具有高精度電壓電流ADC和硬件過流保護(hù)及內(nèi)部均衡功能。RA MCU通過I2C與ISL489206通信，進(jìn)行電壓采樣，電流采樣及均衡控制，溫度和LED指示燈控制。

整個方案的供電部分（主要是給RA MCU供電），有兩種選擇，一種是通過外掛晶體管，進(jìn)行降壓，好處是成本低，壞處是會有功率損耗發(fā)熱，本案例采用的是這種辦法。另外一種是外掛一顆高輸入電壓的LDO，比如ISL6719（最大100V輸出）、ISL78301（針對10串以內(nèi)磷酸鐵鋰）、CAN通信部分，如果需要隔離，可以采用外掛隔離電源解決（可選配URB2405S-6WR3模塊）。

SOC算法及配套上位機(jī)，需要根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行開發(fā)，可聯(lián)系下面的QR鏈接，進(jìn)行查詢定制，本案例采用了阻抗追蹤算法，可用于動力電池大電流/復(fù)雜工況的產(chǎn)品中，已經(jīng)有量產(chǎn)案例，具體請聯(lián)系了解。

來源：瑞薩MCU小百科

作者：劉文廣