本文導讀

電池管理系統是電池模組的核心部件，能夠實時監控電池的狀態來管理電池，保證電池在生命周期內安全、可靠，并可以增強電池的使用效率以及提高電池的使用壽命。下文將分別針對典型的12V鉛酸、14V鋰電、48V鋰電、高壓鋰電NXP BMS電池管理系統平臺硬件方案架構做簡要介紹。

12V鉛酸電池BMS硬件方案架構

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系統硬件方案架構。此架構搭配的MM9Z1_638芯片是一個全面集成的電池監測器件，主要應用于鉛酸電池管理，也可應用于高壓BJB電池盒、鋰電池管理領域等。

圖112V鉛酸電池NXPBMS硬件方案架構

方案架構主特性：

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量同步；

采用內部電阻分頻器測量4個電池電壓，采用外部電阻分頻器測量多達5個直流電壓；

支持LIN 2.2/ 2.1/ 2.0協議和物理接口，提供msCAN協議控制器；

低功耗模式，低電流操作。

14V鋰電池BMS硬件方案架構

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

圖214V鋰電池NXPBMS硬件方案架構

方案架構主特性：

面向汽車14V鉛酸蓄電池替換應用；

搭配S32K3X車規級ASIL微控制器和FS26X安全系統基礎芯片；

主控MCU與模擬前端采用SPI通信；

支持各種電芯化學物質，如NMC、LFP和LTO；

冗余電流測量,以及OC過流保護；

硬件和軟件過流保護。

48V鋰電池BMS硬件方案架構

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

圖348V鋰電池NXPBMS硬件方案架構

方案架構主特性：

強大的SBC(FS65X)電源和微控制器(MPC57x)；

板載TPL2隔離通信；

可驅動接觸器的高壓側/低壓側繼電器等；

板載NTC對電池電阻平衡區進行的單通道溫度測量；

利用板載分流電阻進行電流感測。

高壓鋰電池BMS硬件方案架構

如下圖4所示是一種基于S32K3X+FS26X+MC33665X+MC3377X+MC33777的800V 動力鋰電池NXP BMS系統硬件方案架構。同時，此架構也適用于400V動力電池等應用場合。

圖4800V動力鋰電池NXPBMS硬件方案架構

方案架構主特性：

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

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

圖5800V以上儲能鋰電池NXPBMS硬件方案架構

方案架構主特性：

BJB功能集成于主控板上；

CMU部分架構可選擇分布式、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過流監控；

集成多路HSD開關、絕緣檢測等功能。

主推芯片

對于不同電壓的BMS硬件方案架構平臺，NXP推出了一系列BMS相關芯片，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