大联大世平集团推出以NXP产品为核心的汽车12V BMS应用方案

IC设计圈

大联大控股宣布，其旗下世平推出以恩智浦（NXP）多款高性能芯片为核心，辅以莫仕（Molex）、安森美（onsemi）、威世（Vishay）以及安世半导体和圣邦微电子旗下产品为周边器件的汽车12V BMS应用方案。

图示1-大联大世平以NXP产品为核心的汽车12V BMS应用方案的展示板图

BMS作为现代汽车电池技术的核心，能够实时监控电池的电压和电流，准确评估电量状态，帮助用户合理安排电池使用情况。同时BMS系统还能优化充放电过程，提高电池效率、减少能量损耗。并且通过均衡管理电池组中各单体电池的充电状态，BMS可以有效防止过充或欠充，从而延长电池的整体寿命。为推动BMS系统的应用，大联大世平推出以NXP S32K312 mcu、MC33772C电池控制IC、FS2303B SBC芯片、TJA1443AT CAN芯片、PCA85073A时钟芯片为核心，集成Molex 5600201020连接器、onsemi NV24C64LV EEPROM、Vishay WSLP5931大功率电阻器以及安世半导体BUK7S0R5-40H MOSFET和圣邦微电子SGM8752-1Q比较器的汽车12V BMS应用方案。

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图示2-大联大世平以NXP产品为核心的汽车12V BMS应用方案的场景应用图

S32K312是NXP旗下汽车通用微控制器S32K3系列中的一款产品。该产品基于ARM® Cortex® -M7内核，支持单核、双核和锁步内核配置。S32K3系列具有内核、内存和外设数量方面的可扩展性，符合ISO26262标准，具有高级功能安全、信息安全和低功耗的特性，能够适用于工作环境严苛的车身、区域控制和电气化应用。
在AFE模块中采用的MC33772C是NXP专为汽车和工业应用设计的电池控制IC，其最高支持六串电池的监控管理。同时，该IC能够将差分电池电压进行模数转换，并通过多达256个平均等级，确保高精度的测量。此外，MC33772C还集成了电流采集、库仑计数以及温度测量等多种功能，可以实现对电池状态的全面监控和管理。
% d% v$ |* c0 t6 Y; O在电源方面，方案采用FS2303B系统基础芯片（SBC）。该芯片具备独特设计与性能优势，能够满足最新一代汽车电子控制单元（ECU）对系统稳定性和安全性的严苛要求，并充分适配其系统和安全特性。在提供稳定供电的基础上，FS2303B还集成了CAN收发器、LIN收发器、高边驱动以及功能安全模块等多种功能。通过一次性可编程存储器（OTP），用户可以开启特定功能，进而满足多样化的汽车应用需求。此外，该芯片具有高度灵活性，在输出电压设置、工作频率、上电顺序以及输入/输出配置等方面提供了多种器件版本选择，能够灵活适配多种应用场景。
2 l% I9 x2 s* @: \8 VPCA85073A是一款针对低功耗优化的CMOS1实时时钟，可以通过偏移寄存器对时钟进行微调，实现更加精确的定时和校准。
5 Q/ {% U! V- h' W此外，方案还采用TJA1443AT CAN收发器，有助于实现高效、可靠的车载网络通信，确保电池管理系统的数据实时传输与处理。
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图示3-大联大世平以NXP产品为核心的汽车12V BMS应用方案的方块图

此汽车12V BMS方案专为12V电池模块设计，可内部检测由4串电池组成、总电压为12V的模块（具体以实际电池参数为准）。并且方案配备4路电压采集通道和5路温度采集通道（2路板载，3路对外采集电池包内温度）。此外，该BMS方案支持硬件充放过流保护、诊断信息上报、SOC估算以及被动均衡等功能，能够有效保障电池的安全可靠性。
) m# y0 k0 L) Y, {  R3 p( ~核心技术优势：
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• 支持4路电池，单体电池电压采样，可设置过压、欠压阈值报警；
• 支持充放电路控制、电流采集、硬件过流保护；
• 支持5路温度采集通道（2路板载，3路对外采集电池包内温度）；
• 支持SOC估算、诊断信息上报、断线检测功能；
• 符合ASIL-B安全等级；
• 板载RTC IC、EEPROM等从设备。
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方案规格：
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• 单体电池电压采样周期100ms以内、电池簇电流采样周期50ms、电池单体温度采样周期1s；
• 支持4路电池过压、欠压报警，阈值可设（默认：过压3.65V、欠压2.5V）；
• 硬件过流、短路电流1500A保护；
• 支持持续工作电流60A（3C）、259A（全温度范围额定电流）、580A（全温度范围瞬态电流5s内）；
• 电流采集精度达到2%（＜200A，国标），​1%（≥200A，国标）​；
• 电压采集精度达到±2mV；
• 支持被动均衡，最大支持300mA的均衡电流；
• SOC估算的累积误差小于5%，符合国标；
• 支持电池高、低温报警，阈值可设（默认：高温70℃、低温-20℃）。
  

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