矽力杰车载BMS方案

【导读】发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。电动汽车作为传统汽车、能源、信息通信等领域有关技术相互融合的新一代交通出行工具，目前正越来越受到市场的关注与消费者的欢迎。

在电动汽车行业发展中，厂商首先需要保障的就是汽车的安全性、可靠性。而对消费者而言，电动汽车的续航里程数、充电频次和充电速度等指标也被纳入了重点考量范围。

电池是电动汽车的核心所在，电池性能和寿命则是衡量电动汽车性能的重要指标。先进的BMS（电池管理系统）解决方案能够准确测量电池组使用情况，保护并均衡电池组电量，帮助应对电池使用过程中会面对的诸多挑战，确保电动汽车安全运作。

矽力杰致力于全面布局BMS领域并开发创新型产品，充分利用新型技术突破：电芯监测、高压检测、电流检测、隔离监测和高压互锁等，推出汽车电池管理系统(BMS)方案，包含10大类共计15种产品解决方案。

矽力杰在设计过程中对软件、硬件等方面进行优化，多类产品功能安全等级达到ASIL D，有助于延长电动汽车电池使用寿命，增加续航里程，提高安全可靠性，降低设计成本，进一步推动电动汽车在全球范围内的发展和普及。

01 BMS AFE

SA63122：18串电池监测器和被动均衡器

◆ 工作电压：12V~80V

◆ 16位MAIN ADC带可编程测量时隙(典型157μs )

◆ 18通道电池组和母线电压测量

- ± 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通道电池包温度测量

- 电压比值测量：

± 0.2 %精度 (10%~90% VTREF, -20~65℃)

± 0.48 %精度 (0~100% VTREF, -40~125℃)

◆ 芯片温度测量：±5℃精度

◆ 可配置的ADC后置数字低通滤波器

◆ 支持母线电压连接和测量

◆ 集成N FET用于电池被动均衡

- 每通道最大300mA均衡电流

- 智能热管理(电池、PCB、芯片)

- ADC测量过程中自动暂停

- 邻近通道开启

- 休眠模式下可用

◆ 内置独立的硬件OVUV / OTUT保护

- 提供可编程的OVUV计数器以允许消除抖动

- 支持每个通道灵活的OTUT阈值选择

◆ 休眠模式下反向唤醒主机

◆ 12个GPIO通道

◆ 3个操作模式

- 关机模式：超低静态电流准备唤醒

- 休眠模式：OVUV，OTUT保护、均衡、通信线路的心跳信号

- 激活模式：用于ADC测量和菊花链通信

◆ 鲁棒的菊花链通信

◆ AEC-Q100 1级认证

◆ 功能安全符合ISO26262 ASIL-D

◆ 封装：TQFP10×10-64E

02 通信桥接芯片

SA63000：SPI通信收发器

◆ 12V/5V工作电压

◆ 功能安全符合ISO26262 ASIL-D

◆ SPI接口：2MHz~6MHz

◆ 256字节TX FIFO和32字节RX FIFO

◆ 工作模式

? 休眠模式：支持5μA静态电流反向唤醒主机

? 激活模式：支持环形架构通信并将故障直接通知主机

◆ AEC-Q100 1级认证

◆ 封装：TSSOP16E

03 放大器

SA59101/2：精确电流检测放大器

◆ 宽共模电压范围：-0.3-26V

◆ 增益:

- SA59101: 50V/V

- SA59102: 100V/V

◆ 偏移电压(最大值):

- SA59101: ±100μV

- SA59102: ±50μV

◆ 分流压降范围:

- SA59101: -40-40mV

- SA59102: -20-20mV

◆ 精度:

- 最大±0.5% 的增益误差

- 0.5μV/℃ 偏移漂移(最大值)

◆ 最大静态电流 : 100μA

◆ AEC-Q100 1级认证

◆ 紧凑型封装: SOT363

SA59131：具有PWM抑制的精确电流检测放大器

◆ 增强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

◆ 宽共模电压范围: -4V~80V

◆ 精度(典型值):

- 增益误差: 0.05%

- 增益漂移: 0.5ppm/℃

- 失调电压: ±5μV

- 失调漂移: 50nV/℃

◆ 固定增益: 50V/V

◆ 静态电流: 1.8mA (典型值)

◆ 紧凑型封装: TSSOP8

04 ADC

SA59400/1：双向高精度模数转换器

◆ SA59400：12位ADC

◆ SA59401：16位ADC

◆ 宽电压输入范围：2.7V~5.5V

◆ 低电流消耗：

- 连续模式：350μA

- 单发模式：自动掉电

◆ 可编程数据速率：

- SA59400：120SPS~4630SPS

- SA59401：8SPS~890SPS

◆ 内部低漂移电压基准

◆ 内部温度传感器：

- 1.5℃(最大值)误差：0℃~70℃

◆ 内部振荡器

◆ 内部PGA

◆ 封装：MSOP-10

05 电压基准

SA89550：高精度低功耗并联电压基准

◆ 无输出电容要求

◆ 容性负载固定

◆ 反向击穿电压2.048V、2.5V、3.3V、4.096V、5V

◆ 输出电压容差± 0.1% (最大值)

◆ 低输出噪声( 10Hz~10kHz) 38μVrms (典型值)

◆ 低温系数± 50ppm/℃(最大值 )

◆ 小封装：SOT-23

◆ AEC-Q100 1级认证

06 多路电源管理芯片

SA47301：车规级多路电源管理芯片

◆ 输入电压: 3~40V（未使用升压稳压器时6~40V）

◆ 内部集成升压，降压稳压器，微处理器，CAN，高精度电压基准电源，电压跟随LDO，待机LDO

◆ 可配置的问答式和窗口式看门狗

◆ 为外部电源模块提供频率同步信号和电压监测功能。

◆ 独立内部电压监测模块

◆ 独立输出复位和中断信号

◆ 具有可编程延迟时间两个安全状态输出

◆ 功能安全符合ISO26262 ASIL-D

◆ 16位SPI通信接口

◆ 输入过压保护

◆ 超长时间计时器（LDT）

◆ 微处理器错误信号监测

◆ 支持多个唤醒源

◆ 封装: QFN7×7-48

07 DC/DC

SA24403：40V输入同步降压调节器

◆ 宽输入电压范围：4.2~40V

◆ 内补偿

◆ 内部软启动限制浪涌电流

◆ 可调开关频率范围：300kHz至2.2MHz

◆ 3.5A输出电流能力

◆ 参考电压±2% 0.6V（-40°C~125°C）

◆ 逐周期峰值限流

◆ 短路保护，热关断和自动恢复

◆ 符合RoHS和无卤素

◆ 紧凑型封装：SO8E

◆ AEC-Q100 1级认证

08 高边开关

SA21803A：单通道高边开关

◆ AEC-Q100/101/104认证

◆ 极低的关断电流和DMOS漏电流

◆ 3.3V和5V兼容逻辑输入

◆ 高精度负载电流检测

◆ 负载开路、过流和过温诊断

◆ 欠压/过温/过压/短路保护

09 隔离电源

SA52731：隔离电源变压器驱动器

◆ 单3.3V或5V电源

◆ 小型变压器推挽式驱动器

◆ 高原边电流驱动：500mA

◆ 扩频时钟

◆ 内部振荡器：360kHz

◆ 小封装：SOT-23

◆ AEC-Q100认证

10 静电保护方案

SAT01N24：LIN总线保护瞬态抑制二极管

◆ 高速数据线瞬态保护

- IEC 61000-4-2 (静电保护)±30kV (空气/接触)

- IEC 61000-4-5(浪涌保护): 4A (8/20μs)

◆ 可对单条汽车LIN总线线路进行保护

◆ 低电容: 12pF (典型值)

◆ 低漏电流: 0.01μA@VRWM (典型值)

◆ 每个 I/O 引脚在±8kV接触放电情况下可承受超1000次静电冲击

◆ AEC-Q101认证

SAT03N24：CAN总线保护瞬态抑制二极管

◆ 高速数据线瞬态保护

- IEC 61000-4-2 (静电保护)±30kV (空气/接触)

- IEC 61000-4-5(浪涌保护): 4A (8/20μs)

◆ 可对两条数据、控制或CAN总线线路进行保护

◆ 低电容: 12pF (典型值)

◆ 低漏电流: 0.01μA@VRWM (典型值)

◆ 每个 I/O 引脚在±8kV接触放电情况下可承受超1000次静电冲击

◆ AEC-Q101认证

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