矽力杰車載BMS方案

第92期

發(fā)展新能源汽車是我國從汽車大國邁向汽車強(qiáng)國的必由之路，是應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。電動(dòng)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(chǎng)的關(guān)注與消費(fèi)者的歡迎。

在電動(dòng)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(duì)消費(fèi)者而言，電動(dòng)汽車的續(xù)航里程數(shù)、充電頻次和充電速度等指標(biāo)也被納入了重點(diǎn)考量范圍。

電池是電動(dòng)汽車的核心所在，電池性能和壽命則是衡量電動(dòng)汽車性能的重要指標(biāo)。先進(jìn)的BMS（電池管理系統(tǒng)） 解決方案能夠準(zhǔn)確測(cè)量電池組使用情況，保護(hù)并均衡電池組電量，幫助應(yīng)對(duì)電池使用過程中會(huì)面對(duì)的諸多挑戰(zhàn)，確保電動(dòng)汽車安全運(yùn)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(cè)、高壓檢測(cè)、電流檢測(cè)、隔離監(jiān)測(cè)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(jì)15種產(chǎn)品解決方案。

矽力杰在設(shè)計(jì)過程中對(duì)軟件、硬件等方面進(jìn)行優(yōu)化，多類產(chǎn)品功能安全等級(jí)達(dá)到ASIL D，有助于延長(zhǎng)電動(dòng)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(jì)成本，進(jìn)一步推動(dòng)電動(dòng)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(cè)器和被動(dòng)均衡器

◆ 工作電壓：12V~80V

◆ 16位MAIN ADC帶可編程測(cè)量時(shí)隙(典型157μs )

◆ 18通道電池組和母線電壓測(cè)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(cè)量

- 電壓比值測(cè)量：

± 0.2 %精度 (10%~90% VTREF, -20~65℃)

± 0.48 %精度 (0~100% VTREF, -40~125℃)

◆ 芯片溫度測(cè)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(cè)量

◆ 集成N FET用于電池被動(dòng)均衡

- 每通道最大300mA均衡電流

- 智能熱管理(電池、PCB、芯片)

- ADC測(cè)量過程中自動(dòng)暫停

- 鄰近通道開啟

- 休眠模式下可用

◆ 內(nèi)置獨(dú)立的硬件OVUV / OTUT保護(hù)

- 提供可編程的OVUV計(jì)數(shù)器以允許消除抖動(dòng)

- 支持每個(gè)通道靈活的OTUT閾值選擇

◆ 休眠模式下反向喚醒主機(jī)

◆ 12個(gè)GPIO通道

◆ 3個(gè)操作模式

- 關(guān)機(jī)模式：超低靜態(tài)電流準(zhǔn)備喚醒

- 休眠模式：OVUV，OTUT保護(hù)、均衡、通信線路的心跳信號(hào)

- 激活模式：用于ADC測(cè)量和菊花鏈通信

◆ 魯棒的菊花鏈通信

◆ AEC-Q100 1級(jí)認(rèn)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(jī)

? 激活模式：支持環(huán)形架構(gòu)通信并將故障直接通知主機(jī)

◆AEC-Q100 1級(jí)認(rèn)證

◆封裝：TSSOP16E

03

放大器

SA59101/2

精確電流檢測(cè)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(jí)認(rèn)證

◆ 緊湊型封裝: SOT363

SA59131

具有PWM抑制的精確電流檢測(cè)放大器

◆ 增強(qiáng)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(dòng)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(zhǔn)

◆ 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(zhǔn)

SA89550

高精度低功耗并聯(lián)電壓基準(zhǔn)

◆ 無輸出電容要求

◆ 容性負(fù)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(jí)認(rèn)證

06

多路電源管理芯片

SA47301

車規(guī)級(jí)多路電源管理芯片

◆ 輸入電壓: 3~40V（未使用升壓穩(wěn)壓器時(shí)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(zhǔn)電源，電壓跟隨LDO，待機(jī)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(hào)和電壓監(jiān)測(cè)功能。

◆ 獨(dú)立內(nèi)部電壓監(jiān)測(cè)模塊

◆ 獨(dú)立輸出復(fù)位和中斷信號(hào)

◆ 具有可編程延遲時(shí)間兩個(gè)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(hù)

◆ 超長(zhǎng)時(shí)間計(jì)時(shí)器（LDT）

◆ 微處理器錯(cuò)誤信號(hào)監(jiān)測(cè)

◆ 支持多個(gè)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(bǔ)償

◆內(nèi)部軟啟動(dòng)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(hù)，熱關(guān)斷和自動(dòng)恢復(fù)

◆符合RoHS和無鹵素

◆ 緊湊型封裝：SO8E

◆AEC-Q100 1級(jí)認(rèn)證

08

高邊開關(guān)

SA21803A

單通道高邊開關(guān)

◆AEC-Q100/101/104認(rèn)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(fù)載電流檢測(cè)

◆負(fù)載開路、過流和過溫診斷

◆欠壓/過溫/過壓/短路保護(hù)

09

隔離電源

SA52731

隔離電源變壓器驅(qū)動(dòng)器

◆單3.3V或5V電源

◆小型變壓器推挽式驅(qū)動(dòng)器

◆高原邊電流驅(qū)動(dòng)：500mA

◆擴(kuò)頻時(shí)鐘

◆內(nèi)部振蕩器：360kHz

◆小封裝：SOT-23

◆AEC-Q100認(rèn)證

10

靜電保護(hù)方案

SAT01N24

LIN總線保護(hù)瞬態(tài)抑制二極管

◆高速數(shù)據(jù)線瞬態(tài)保護(hù)

-IEC 61000-4-2 (靜電保護(hù))±30kV (空氣/接觸)

-IEC 61000-4-5(浪涌保護(hù)): 4A (8/20μs)

◆可對(duì)單條汽車LIN總線線路進(jìn)行保護(hù)

◆低電容: 12pF (典型值)

◆低漏電流: 0.01μA@VRWM (典型值)

◆每個(gè) 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(rèn)證

SAT03N24

CAN總線保護(hù)瞬態(tài)抑制二極管

◆高速數(shù)據(jù)線瞬態(tài)保護(hù)

-IEC 61000-4-2 (靜電保護(hù))±30kV (空氣/接觸)

-IEC 61000-4-5(浪涌保護(hù)): 4A (8/20μs)

◆可對(duì)兩條數(shù)據(jù)、控制或CAN總線線路進(jìn)行保護(hù)

◆低電容: 12pF (典型值)

◆低漏電流: 0.01μA@VRWM (典型值)

◆每個(gè) 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(rèn)證

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