基于NXP S32K312 MCU和MC33772C AFE汽車12V BMS應(yīng)用方案

汽車 12V BMS 系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控電池電壓、電流來評(píng)估電量，幫助用戶了解剩余電量并合理安排使用。系統(tǒng)優(yōu)化充放電過程，提升使用電池效率，減少能量損耗，確保電池組中各單體電池均衡充電，防止個(gè)別電池過充或欠充來提升整體壽命。系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)電池?zé)峁芾韺?duì)于電池的性能、壽命和安全性等方面都有著至關(guān)重要的作用。

世平基于 NXP S32K312 MCU 的汽車 12V BMS 方案，對(duì)應(yīng)管理層級(jí)為 12V 電池模塊，可內(nèi)部檢測 4 串電池模塊總電壓 12V（以實(shí)際電池為準(zhǔn)），開發(fā)板電壓采集通道為 4 路、溫度采集通道為 5 路（2 路板載，3 路對(duì)外電池包內(nèi)），支持硬件充放過流保護(hù)、診斷信息上報(bào)、SOC 估算、電池均衡（被動(dòng)均衡）等功能。

方案采用 1 顆 AFE（NXP MC33772CTP2AE），MC33772C 是一款專為汽車和工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的電池控制 IC ，最高支持六串電池、對(duì)差分電池電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換（多達(dá) 256 平均等級(jí)，保證測量精度）、電流采集，還包括庫侖計(jì)數(shù)以及溫度測量等功能。

在電源方面采用 NXP FS2303B SBC，該芯片具備獨(dú)特的設(shè)計(jì)和性能優(yōu)勢，能夠滿足最新一代汽車電子控制單元（ECU）對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性的嚴(yán)苛要求，充分適配其系統(tǒng)和安全特性。FS23 在供電基礎(chǔ)上，還融入了 CAN 收發(fā)器、LIN 收發(fā)器、高邊驅(qū)動(dòng)以及功能安全模塊，可通過 OTP 開啟特定功能(如配置 LDO1/2 輸出電壓)，進(jìn)而滿足多樣化的汽車應(yīng)用需求。其具有高度的靈活性，在輸出電壓設(shè)置、工作頻率、上電順序以及輸入 / 輸出配置方面提供了多種器件版本選擇，以滿足多種應(yīng)用需求。

?場景應(yīng)用圖

千圖網(wǎng)

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

1、支持 4 路電池，單體電池電壓采樣，可設(shè)置過壓、欠壓閾值報(bào)警 2、支持充放電路控制、電流采集、硬件過流保護(hù) 3、支持 5 路溫度采集通道（2 路板載，3 路對(duì)外采集電池包內(nèi)溫度） 4、SOC 估算、診斷信息上報(bào)、斷線檢測功能 5、符合 ASIL-B 安全等級(jí) 6、板載 RTC IC、EEPROM 等從設(shè)備

?方案規(guī)格

1、單體電池電壓采樣周期 100ms 以內(nèi)、電池簇電流采樣周期 50ms、電池單體溫度采樣周期 1s 2、支持 4 路電池過壓、欠壓報(bào)警，閾值可設(shè)（默認(rèn)：過壓 3.65V、欠壓 2.5V） 3、硬件過流、短路電流 1500A 保護(hù) 4、支持持續(xù)工作電流 60A（3C）、259A（全溫度范圍額定電流）、580A（全溫度范圍瞬態(tài)電流 5s 內(nèi)） 5、電流采集精度達(dá)到  2%（＜ 200A，國標(biāo))，1%（≥ 200A，國標(biāo)） 6、電壓采集精度達(dá)到 ±2mV 7、支持被動(dòng)均衡，最大支持 300mA 的均衡電流 8、SOC 估算的累積誤差小于 5% 符合國標(biāo) 9、支持電池高、低溫報(bào)警，閾值可設(shè)（默認(rèn)：高溫 70℃、低溫 -20℃）