STMicroelectronics AEK-POW-BMS63EN汽車電池管理系統(tǒng) (BMS) 評估板基于L9963E收發(fā)器，設(shè)計(jì)用于混合動(dòng)力和全電動(dòng)汽車。 此評估板可處理1至31個(gè)鋰離子電池節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)管理4至14個(gè)電池單元，電壓范圍為48V至800V。AEK-POW-BMS63EN評估板提供一個(gè)精細(xì)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，用于檢測每個(gè)電池單元的電流、電壓和溫度。該檢測功能有助于了解每個(gè)電池單元的充電狀態(tài)（SOC），從而了解所有電池組的SOC。節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)管理4至14個(gè)電池單元，電壓范圍為48V至800V。AEK-POW-BMS63EN評估板用于電動(dòng)出行、家用電池蓄能器和電池管理系統(tǒng) (BMS)。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics AEK-POW-BMS63EN汽車BMS評估板數(shù)據(jù)手冊.pdf

AEK-POW-BMS63EN評估板在集中式和雙接入環(huán)形菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中工作。在集中式菊花鏈配置中，一系列BMS通過連接AEK-POW-BMS63EN隔離式ISOLport的單一收發(fā)器連接到微控制器單元（MCU）板。雙環(huán)接入配置是通過增加另一個(gè)收發(fā)器實(shí)現(xiàn)，使之成為雙向通信。副環(huán)用作主環(huán)出現(xiàn)故障時(shí)的備份。AEK-POW-BMS63EN評估板的尺寸為100mm x 76mm，包含在AutoDevKit生態(tài)系統(tǒng)中。

特性

• 對每個(gè)電池單元和整個(gè)電池節(jié)點(diǎn)進(jìn)行電壓監(jiān)測
• 每個(gè)電池單元的電壓、電流和溫度檢測
• 5個(gè)GPIO，作為NTC連接溫度傳感器
• L9963E上設(shè)有NTC，用于檢測芯片溫度
• 屬于AutoDevKit生態(tài)系統(tǒng)
• 尺寸：100 mm x 76 mm

框圖

?STMicroelectronics AEK-POW-BMS63EN 汽車BMS評估板技術(shù)解析與應(yīng)用指南?

?一、核心芯片與產(chǎn)品定位?

?1. 硬件基礎(chǔ)?

• ?主控芯片?：L9963E（AEC-Q100車規(guī)級認(rèn)證）
• ?板卡型號?：AEK-POW-BMS63EN
• ?應(yīng)用領(lǐng)域?：電動(dòng)汽車（HE/BE）、電動(dòng)交通、工業(yè)儲能系統(tǒng)

?2. 核心功能?

• ?電池節(jié)點(diǎn)管理?：支持?4~14節(jié)電芯?的單節(jié)點(diǎn)監(jiān)控，堆疊后總電壓覆蓋 ?48V~800V?
• ?拓?fù)鋽U(kuò)展性?：通過菊花鏈（Daisy Chain）連接最多 ?31個(gè)BMS節(jié)點(diǎn)?，兼容?集中式?與?雙訪問環(huán)?兩種架構(gòu)
• ?集成化感知?：電壓/電流/溫度三重監(jiān)測、5路GPIO連接NTC溫度傳感器、芯片內(nèi)置NTC

?二、關(guān)鍵參數(shù)與性能指標(biāo)?

?1. 電氣特性?

?2. 系統(tǒng)架構(gòu)特性?

• ?集中式菊花鏈?：單MCU通過ISOL端口連接所有BMS節(jié)點(diǎn)，減少布線數(shù)量（4線→2線）
• ?雙訪問環(huán)?：冗余通信路徑，主環(huán)故障時(shí)自動(dòng)切換至備份環(huán)，數(shù)據(jù)雙向傳輸
• ?熱管理?：板載NTC監(jiān)測芯片溫度，結(jié)合散熱設(shè)計(jì)保障高溫工況穩(wěn)定性

?三、BMS核心算法與軟件實(shí)現(xiàn)?

?1. 狀態(tài)估算算法?

• ? SOC（State of Charge） ?：基于電壓、電流、溫度傳感數(shù)據(jù)，通過查表法或特征曲線動(dòng)態(tài)計(jì)算剩余容量
• ? SOH（State of Health） ?：通過SOC歷史數(shù)據(jù)偏差分析電池老化趨勢，預(yù)警過充/過放風(fēng)險(xiǎn)

?2. 被動(dòng)均衡策略?

• ?手動(dòng)模式?：由控制器直接驅(qū)動(dòng)MOSFET開關(guān)
• ?靜默模式?：預(yù)設(shè)均衡時(shí)長，低功耗模式下持續(xù)運(yùn)行，避免額外電量消耗

?3. 軟件生態(tài)支持?

• ?AutoDevKit開發(fā)套件?：提供集中式與雙訪問環(huán)的參考示例，支持SPC58系列ASIL-B/D級MCU（如AEK-MCU-C4MLIT1）

?四、硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)?

?1. 傳感器網(wǎng)絡(luò)布局?

• 電芯電壓采樣線需就近接入濾波電容（如原理圖中C1-C14）
• NTC信號鏈配置RC濾波網(wǎng)絡(luò)（如R15/C22等），抑制高頻干擾

?2. 通信隔離設(shè)計(jì)?

• 采用磁耦隔離器（如T1、T2）實(shí)現(xiàn)ISO SPI信號傳輸，耐壓等級需匹配電池堆棧電壓

?3. 熱保護(hù)機(jī)制?

• 功率電阻（如R18/R25等）布局需考慮散熱路徑，避免局部過熱
• 外部MOSFET（如Q1、Q2）需根據(jù)平衡電流選型，并配置柵極驅(qū)動(dòng)電阻（如RG）

?五、應(yīng)用場景與選型建議?

?1. 典型應(yīng)用拓?fù)?/strong>?

• ?乘用車BMS?：多節(jié)點(diǎn)菊花鏈配合ASIL-D級MCU，滿足功能安全要求
• ?工業(yè)儲能系統(tǒng)?：雙訪問環(huán)架構(gòu)提升通信可靠性，兼容高節(jié)數(shù)電池包

?2. 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)?

• ?EMC合規(guī)性?：差分通信線需等長布線，避免跨分割
• ?固件開發(fā)?：需嚴(yán)格遵循L9963E時(shí)序圖配置采樣周期與均衡觸發(fā)條件