矽力杰車載BMS方案

發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強國的必由之路，是應對氣候變化、推動綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。電動汽車作為傳統(tǒng)汽車、能源、信息通信等領(lǐng)域有關(guān)技術(shù)相互融合的新一代交通出行工具，目前正越來越受到市場的關(guān)注與消費者的歡迎。

在電動汽車行業(yè)發(fā)展中，廠商首先需要保障的就是汽車的安全性、可靠性。而對消費者而言，電動汽車的續(xù)航里程數(shù)、充電頻次和充電速度等指標也被納入了重點考量范圍。

電池是電動汽車的核心所在，電池性能和壽命則是衡量電動汽車性能的重要指標。先進的BMS（電池管理系統(tǒng)） 解決方案能夠準確測量電池組使用情況，保護并均衡電池組電量，幫助應對電池使用過程中會面對的諸多挑戰(zhàn)，確保電動汽車安全運作。

矽力杰致力于全面布局BMS領(lǐng)域并開發(fā)創(chuàng)新型產(chǎn)品，充分利用新型技術(shù)突破：電芯監(jiān)測、高壓檢測、電流檢測、隔離監(jiān)測和高壓互鎖等，推出汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)方案，包含10大類共計15種產(chǎn)品解決方案。

矽力杰在設(shè)計過程中對軟件、硬件等方面進行優(yōu)化，多類產(chǎn)品功能安全等級達到ASIL D，有助于延長電動汽車電池使用壽命，增加續(xù)航里程，提高安全可靠性，降低設(shè)計成本，進一步推動電動汽車在全球范圍內(nèi)的發(fā)展和普及。

01 BMS AFE

SA63122：18串電池監(jiān)測器和被動均衡器

◆ 工作電壓：12V~80V

◆ 16位MAIN ADC帶可編程測量時隙(典型157μs ) 

◆ 18通道電池組和母線電壓測量

-  ± 1mV精度 (1.5~4.5V, 25℃）

-  ± 3mV精度 (1.5~4.5V, -20~65℃)

-  ± 5mV精度 (-0.3~5V, -40~125℃) 

◆ 12通道電池包溫度測量

-  電壓比值測量：

      ± 0.2 %精度 (10%~90% VTREF, -20~65℃)

      ± 0.48 %精度 (0~100% VTREF, -40~125℃)

◆ 芯片溫度測量：±5℃精度

◆ 可配置的ADC后置數(shù)字低通濾波器

◆ 支持母線電壓連接和測量

◆ 集成N FET用于電池被動均衡

-  每通道最大300mA均衡電流

-  智能熱管理(電池、PCB、芯片)

-  ADC測量過程中自動暫停

-  鄰近通道開啟

-  休眠模式下可用

◆ 內(nèi)置獨立的硬件OVUV / OTUT保護

-  提供可編程的OVUV計數(shù)器以允許消除抖動

-  支持每個通道靈活的OTUT閾值選擇

◆ 休眠模式下反向喚醒主機

◆ 12個GPIO通道

◆ 3個操作模式

-  關(guān)機模式：超低靜態(tài)電流準備喚醒

-  休眠模式：OVUV，OTUT保護、均衡、通信線路的心跳信號

-  激活模式：用于ADC測量和菊花鏈通信

◆ 魯棒的菊花鏈通信

◆ AEC-Q100 1級認證

◆ 功能安全符合ISO26262 ASIL-D

◆ 封裝：TQFP10×10-64E

02 通信橋接芯片

SA63000：SPI通信收發(fā)器

◆ 12V/5V工作電壓

◆ 功能安全符合ISO26262 ASIL-D

◆ SPI接口：2MHz~6MHz

◆ 256字節(jié)TX FIFO和32字節(jié)RX FIFO

◆ 工作模式

?  休眠模式：支持5μA靜態(tài)電流反向喚醒主機

?  激活模式：支持環(huán)形架構(gòu)通信并將故障直接通知主機

◆ AEC-Q100 1級認證

◆ 封裝：TSSOP16E

03 放大器

SA59101/2：精確電流檢測放大器

◆ 寬共模電壓范圍：-0.3-26V

◆ 增益: 

-  SA59101: 50V/V

-  SA59102: 100V/V

◆ 偏移電壓(最大值):

-  SA59101: ±100μV

-  SA59102: ±50μV

◆ 分流壓降范圍: 

-  SA59101: -40-40mV

-  SA59102: -20-20mV

◆ 精度:

-  最大±0.5% 的增益誤差

-  0.5μV/℃ 偏移漂移(最大值)

◆ 最大靜態(tài)電流 : 100μA

◆ AEC-Q100 1級認證

◆ 緊湊型封裝: SOT363

SA59131：具有PWM抑制的精確電流檢測放大器

◆ 增強PWM抑制

◆ 出色的共模抑制比:

-  直流共模抑制比132dB

-  交流共模抑制比84dB@50kHz

◆ 寬共模電壓范圍: -4V~80V

◆ 精度(典型值):

-  增益誤差: 0.05% 

-  增益漂移: 0.5ppm/℃

-  失調(diào)電壓: ±5μV 

-  失調(diào)漂移: 50nV/℃ 

◆ 固定增益: 50V/V 

◆ 靜態(tài)電流: 1.8mA (典型值) 

◆ 緊湊型封裝: TSSOP8

04 ADC

SA59400/1：雙向高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器

◆ SA59400：12位ADC

◆ SA59401：16位ADC

◆ 寬電壓輸入范圍：2.7V~5.5V

◆ 低電流消耗：

-  連續(xù)模式：350μA

-  單發(fā)模式：自動掉電

◆ 可編程數(shù)據(jù)速率：

-  SA59400：120SPS~4630SPS

-  SA59401：8SPS~890SPS

◆ 內(nèi)部低漂移電壓基準

◆ 內(nèi)部溫度傳感器：

-  1.5℃(最大值)誤差：0℃~70℃

◆ 內(nèi)部振蕩器

◆ 內(nèi)部PGA

◆ 封裝：MSOP-10

05 電壓基準

SA89550：高精度低功耗并聯(lián)電壓基準

◆ 無輸出電容要求

◆ 容性負載固定

◆ 反向擊穿電壓2.048V、2.5V、3.3V、4.096V、5V

◆ 輸出電壓容差± 0.1% (最大值)

◆ 低輸出噪聲( 10Hz~10kHz) 38μVrms (典型值)

◆ 低溫系數(shù)± 50ppm/℃(最大值 )

◆ 小封裝：SOT-23

◆ AEC-Q100 1級認證

06 多路電源管理芯片

SA47301：車規(guī)級多路電源管理芯片

◆ 輸入電壓: 3~40V（未使用升壓穩(wěn)壓器時6~40V）

◆ 內(nèi)部集成升壓，降壓穩(wěn)壓器，微處理器，CAN，高精度電壓基準電源，電壓跟隨LDO，待機LDO

◆ 可配置的問答式和窗口式看門狗

◆ 為外部電源模塊提供頻率同步信號和電壓監(jiān)測功能。

◆ 獨立內(nèi)部電壓監(jiān)測模塊

◆ 獨立輸出復位和中斷信號

◆ 具有可編程延遲時間兩個安全狀態(tài)輸出

◆ 功能安全符合ISO26262 ASIL-D

◆ 16位SPI通信接口

◆ 輸入過壓保護

◆ 超長時間計時器（LDT）

◆ 微處理器錯誤信號監(jiān)測

◆ 支持多個喚醒源

◆ 封裝: QFN7×7-48

07 DC/DC

SA24403：40V輸入同步降壓調(diào)節(jié)器

◆ 寬輸入電壓范圍：4.2~40V

◆ 內(nèi)補償

◆ 內(nèi)部軟啟動限制浪涌電流

◆ 可調(diào)開關(guān)頻率范圍：300kHz至2.2MHz

◆ 3.5A輸出電流能力

◆ 參考電壓±2% 0.6V（-40°C~125°C）

◆ 逐周期峰值限流

◆ 短路保護，熱關(guān)斷和自動恢復

◆ 符合RoHS和無鹵素

◆ 緊湊型封裝：SO8E

◆ AEC-Q100 1級認證

08 高邊開關(guān)

SA21803A：單通道高邊開關(guān)

◆ AEC-Q100/101/104認證

◆ 極低的關(guān)斷電流和DMOS漏電流

◆ 3.3V和5V兼容邏輯輸入

◆ 高精度負載電流檢測

◆ 負載開路、過流和過溫診斷

◆ 欠壓/過溫/過壓/短路保護

09 隔離電源

SA52731：隔離電源變壓器驅(qū)動器

◆ 單3.3V或5V電源

◆ 小型變壓器推挽式驅(qū)動器

◆ 高原邊電流驅(qū)動：500mA

◆ 擴頻時鐘

◆ 內(nèi)部振蕩器：360kHz

◆ 小封裝：SOT-23

◆ AEC-Q100認證

10 靜電保護方案

SAT01N24：LIN總線保護瞬態(tài)抑制二極管

◆ 高速數(shù)據(jù)線瞬態(tài)保護

-  IEC 61000-4-2 (靜電保護)±30kV (空氣/接觸)

-  IEC 61000-4-5(浪涌保護): 4A (8/20μs)

◆ 可對單條汽車LIN總線線路進行保護

◆ 低電容: 12pF (典型值)

◆ 低漏電流: 0.01μA@VRWM (典型值)

◆ 每個 I/O 引腳在±8kV接觸放電情況下可承受超1000次靜電沖擊

◆ AEC-Q101認證

SAT03N24：CAN總線保護瞬態(tài)抑制二極管

◆ 高速數(shù)據(jù)線瞬態(tài)保護

-  IEC 61000-4-2 (靜電保護)±30kV (空氣/接觸)

-  IEC 61000-4-5(浪涌保護): 4A (8/20μs)

◆ 可對兩條數(shù)據(jù)、控制或CAN總線線路進行保護

◆ 低電容: 12pF (典型值)

◆ 低漏電流: 0.01μA@VRWM (典型值)

◆ 每個 I/O 引腳在±8kV接觸放電情況下可承受超1000次靜電沖擊

◆ AEC-Q101認證