世平基于 國民技術(shù) N32L406 和杰華特 JW3376+3330 的 BMS 方案

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BMS 是鋰電池保護板又叫鋰電池管理系統(tǒng) Battery Management System。 BMS 是對電池進行管理的系統(tǒng)，通常具有測量電壓電流的功能，防止電池過充、過放、過溫、欠溫等異常狀況出現(xiàn)。并且對單節(jié)電池均衡處理，以及對電池容量和健康狀態(tài)進行預(yù)測，延長使用壽命，提高電池利用率。

大聯(lián)大世平集團針對電動自行車的保護系統(tǒng) BMS，推出基于國民技術(shù) N32L406 和JOULWATT JW3376 AFE + JW3330 驅(qū)動方案。此方案采用上板+下板的結(jié)合方式。上板搭載的是國民技術(shù) N32L406 MCU 以及 CAN、UART 接口，下板搭載的是杰華特 JW3376+JW3330 以及均衡電路、充放電控制電路、溫度采集電路等。

( 1 ) 支持 11 ~ 16 串鋰電池、磷酸鐵鋰電池。

( 2 ) 持續(xù)放電電流：20A 左右。

( 3 ) 電池電壓采樣 ADC 的精度為 14 位，測量范圍在 2.3V 到 4.3V 之間測量，準確度為 ± 7mV。

( 4 ) 溫度采樣 ADC 的精度為 14 位，準確度為 ± 1℃。

( 5 ) 充放電電流 ADC 的精度為 16 位，準確度： ±150μV@（-100mV~100mV）, ±300μV@（-160mV~160mV）

( 6 ) 支持：過壓/欠壓保護、高/低溫保護、斷路保護、過流保護。

( 7 ) 支持高邊保護。

( 8 ) 電池一致性管理：BMS 采集單體電壓信息、采用被動均衡方式使電池達到一致性。

( 9 ) 支持串口通訊、CAN 通訊。

?場景應(yīng)用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

1.主控 采用的是 國民技術(shù) N32L406，采用高性能 32 位 ARM Cortex-M4 內(nèi)核 ，最高工作主頻 64 MHz，支持浮點運算和 DSP 指令，集成高達 128KB 嵌入式加密 Flash，最大 32KB SRAM、集成豐富的高性能模擬器件，豐富的 I/O 端口和多種外設(shè)，內(nèi)置一個內(nèi)部高速AHB 總線， 兩個低速外設(shè)時鐘總線 APB 及總線矩陣。

a. 128KB Flash，32KB SRAMB；

b. 包含 1 個 12 位的 ADC，采樣速度高達 4.5Msps；

c. 包含 1 個 12 位的 DAC，采樣速度高達 1Msps；

d. 5 個通用定時器、2 個高級定時器、兩個基本定時器、1個低功耗定時器；

e. 2 個 I2C 接口、2 個 SPI/I2S 接口和 5 個 U(S)ART 接口；

f. 1 個全速USB 2.0 設(shè)備；

g. 1 個CAN 2.0B 通信接口；

h. 內(nèi)置密碼算法硬件加速引擎；

2. AFE-JW3376 JW3376: 是一種 16s 電池組保護 IC，主要有以下功能：

a. 一個 14 位 ADC 對電池電壓和溫度進行采樣，精度為 ±7mV，2.3-4.3V；

b. 16 位 ADC 采樣充電/放電電流；

c. 4 通道熱敏感測，精度 ±1℃；

d. 電池過壓/欠壓和溫度保護；

e. 11-16 串電池平衡；

f. 充電/放電過流保護、放電短路保護；

g. 可靠的 SPI 通信；

h. 3.3V LDO 輸出用于外部應(yīng)用；

i. 外部保護 N-MOS 高驅(qū)動能力：12mA/86mA；

j. 集成預(yù)充電/放電功能；

k. 封裝：TSSOP48；

3. JW3330 JW3330: 是一款低功耗、100V 高邊 N 溝道 MOSFET 驅(qū)動控制 IC。通過切斷高壓側(cè)開關(guān)并斷開電源，可以避免類似低邊保護時斷開系統(tǒng)接地線的問題發(fā)生，以便主機和電池組之間持續(xù)通信。可以對充電和放電 FET 進行單獨控制。JW3330 可與模擬前端芯片配合使用，并支持 3-20 串電池模擬前端控制。

4. N-MOS 充放電控制部分，方案采用新節(jié)能的 NCEP039N10D N-MOS 管來做預(yù)充電、預(yù)放電、充電、放電控制。漏源電壓（VDS）可以達

?方案規(guī)格

1. MCU: ARM Cortex-M4 32-bit 內(nèi)核，主頻高達 64MHz；

2. MCU 電源使用 1.8V-3.6V，VDD 引腳為 I/O 引腳和內(nèi)部調(diào)壓器供電；

3. 支持 UART 通訊 & CAN 通訊 & SPI 通訊 & I2C 通訊；

4. 使用 100V/130A N-MOS 管 * 10；

5. 支持 SWD/JTAG 調(diào)試接口 ；

6. 具備 LED 指示燈 & 按鍵；

7. 開發(fā)板尺寸 : 67 * 80 mm；

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