NXP BMS電池管理系統(tǒng)平臺(tái)硬件方案架構(gòu)介紹

本文導(dǎo)讀

電池管理系統(tǒng)是電池模組的核心部件，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電池的狀態(tài)來管理電池，保證電池在生命周期內(nèi)安全、可靠，并可以增強(qiáng)電池的使用效率以及提高電池的使用壽命。下文將分別針對(duì)典型的12V鉛酸、14V鋰電、48V鋰電、高壓鋰電NXP BMS電池管理系統(tǒng)平臺(tái)硬件方案架構(gòu)做簡(jiǎn)要介紹。

12V鉛酸電池BMS硬件方案架構(gòu)

如下圖1所示，是一種基于MM9Z1_638為主控芯片的12V鉛酸電池NXP BMS系統(tǒng)硬件方案架構(gòu)。此架構(gòu)搭配的MM9Z1_638芯片是一個(gè)全面集成的電池監(jiān)測(cè)器件，主要應(yīng)用于鉛酸電池管理，也可應(yīng)用于高壓BJB電池盒、鋰電池管理領(lǐng)域等。

圖112V鉛酸電池NXPBMS硬件方案架構(gòu)

方案架構(gòu)主特性：

MM9Z1_638集成S12Z MCU，帶有128KB閃存、8.0KB RAM、4.0KB EEPROM；

電壓通道和電流通道間的測(cè)量同步；

采用內(nèi)部電阻分頻器測(cè)量4個(gè)電池電壓，采用外部電阻分頻器測(cè)量多達(dá)5個(gè)直流電壓；

支持LIN 2.2/ 2.1/ 2.0協(xié)議和物理接口，提供msCAN協(xié)議控制器；

低功耗模式，低電流操作。

14V鋰電池BMS硬件方案架構(gòu)

如下圖2所示是一種基于S32K3X+FS26X+MC33772C的14 V 鋰電池NXP BMS系統(tǒng)硬件方案架構(gòu)。此架構(gòu)搭配的MC33772C可支持3至6串電芯監(jiān)控，是面向HEV、EV、ESS和UPS系統(tǒng)等汽車和工業(yè)控制應(yīng)用的鋰離子電池控制器IC。

圖214V鋰電池NXPBMS硬件方案架構(gòu)

方案架構(gòu)主特性：

面向汽車14V鉛酸蓄電池替換應(yīng)用；

搭配S32K3X車規(guī)級(jí)ASIL微控制器和FS26X安全系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片；

主控MCU與模擬前端采用SPI通信；

支持各種電芯化學(xué)物質(zhì)，如NMC、LFP和LTO；

冗余電流測(cè)量,以及OC過流保護(hù)；

硬件和軟件過流保護(hù)。

48V鋰電池BMS硬件方案架構(gòu)

如下圖3所示是一種基于MPC57X+FS65X+MC33771C的48 V 鋰電池NXP BMS系統(tǒng)硬件方案架構(gòu)。此架構(gòu)搭配的MC33771C可支持7至14串電芯監(jiān)控，是面向HEV、EV、ESS和UPS系統(tǒng)等汽車和工業(yè)控制應(yīng)用的鋰離子電池控制器IC。

圖348V鋰電池NXPBMS硬件方案架構(gòu)

方案架構(gòu)主特性：

強(qiáng)大的SBC(FS65X)電源和微控制器(MPC57x)；

板載TPL2隔離通信；

可驅(qū)動(dòng)接觸器的高壓側(cè)/低壓側(cè)繼電器等；

板載NTC對(duì)電池電阻平衡區(qū)進(jìn)行的單通道溫度測(cè)量；

利用板載分流電阻進(jìn)行電流感測(cè)。

高壓鋰電池BMS硬件方案架構(gòu)

如下圖4所示是一種基于S32K3X+FS26X+MC33665X+MC3377X+MC33777的800V 動(dòng)力鋰電池NXP BMS系統(tǒng)硬件方案架構(gòu)。同時(shí)，此架構(gòu)也適用于400V動(dòng)力電池等應(yīng)用場(chǎng)合。

圖4800V動(dòng)力鋰電池NXPBMS硬件方案架構(gòu)

方案架構(gòu)主特性：

支持TPL3雙向回環(huán)菊花鏈通信，并可以反向喚醒整個(gè)BMS系統(tǒng)； ?冗余電流測(cè)量； ?集成多路HS/LS開關(guān)，可用于高壓接觸器控制； ?集成絕緣檢測(cè)，總電壓、電流采集，PSS熔斷器主動(dòng)保護(hù)功能等。

如下圖5所示是一種基于LPC5516X+MC33665X+MC3377X+MM9Z1638X的800V及以上ESS儲(chǔ)能鋰電池NXP BMS系統(tǒng)硬件方案架構(gòu)。

圖5800V以上儲(chǔ)能鋰電池NXPBMS硬件方案架構(gòu)

方案架構(gòu)主特性：

BJB功能集成于主控板上；

CMU部分架構(gòu)可選擇分布式、集中式；

模擬前端AFE可選擇搭配MC33771、MC33774等；

冗余電流采樣，支持OC過流監(jiān)控；

集成多路HSD開關(guān)、絕緣檢測(cè)等功能。

主推芯片

對(duì)于不同電壓的BMS硬件方案架構(gòu)平臺(tái)，NXP推出了一系列BMS相關(guān)芯片，目前主推搭配如下圖6所示。

圖6芯片主推搭配

審核編輯：湯梓紅