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大聯(lián)大世平集團(tuán)推出基于國民技術(shù)和杰華特產(chǎn)品的鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)方案

2023/06/06
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致力于亞太地區(qū)市場的國際領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布,其旗下世平推出基于國民技術(shù)(Nations)N32L406和杰華特(JOULWATT)JW3376、JW3330芯片的鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)方案。

圖示1-大聯(lián)大世平基于國民技術(shù)和杰華特產(chǎn)品的鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)方案的展示板圖

電動自行車作為守護(hù)居民出行“最后一公里”的最佳交通工具,雖然具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、方便快捷的特點(diǎn),但也存在巨大安全隱患,其中最值得警惕的便是與電池相關(guān)的隱患。近年來,由于電池老化或電池充電不當(dāng)而釀成的事故時有發(fā)生,因此BMS系統(tǒng)的使用變得極為重要。BMS系統(tǒng)是對電池進(jìn)行管理的系統(tǒng),不僅具有電壓和電流的測量功能,防止電池過充、過放、過溫、欠溫等異常狀況出現(xiàn),還能對電池的容量和健康情況進(jìn)行預(yù)測,并對隱藏的危險起到預(yù)警作用。由大聯(lián)大世平基于國民技術(shù)N32L406和杰華特JW3376、JW3330芯片推出的鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)方案,具有多種電路保護(hù)機(jī)制,可有效延長使用壽命、提高電池利用率。

圖示2-大聯(lián)大世平基于國民技術(shù)和杰華特產(chǎn)品的鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)方案的場景應(yīng)用圖

本方案采用上板+下板的結(jié)合方式。上板為MCU板,主要搭載了國民技術(shù)N32L406 MCU以及CAN、UART等接口,下板為AFE板,主要集成了杰華特JW3376和JW3330芯片以及均衡電路、充放電控制電路、溫度采集電路等模塊。

N32L406 MCU采用32 bit Arm? Cortex?-M4F內(nèi)核,最高工作主頻為64MHz,支持浮點(diǎn)運(yùn)算和DSP指令,集成高達(dá)128KB的嵌入式Flash與24KB SRAM,并集成了豐富的高性能模擬器件和I/O端口以及多種外設(shè),不僅如此,該MCU還內(nèi)置了一個內(nèi)部高速AHB總線,兩個低速外設(shè)時鐘總線APB以及總線矩陣。

下板中的JW3376是一款多節(jié)電池組監(jiān)控和保護(hù)IC,包括一個用于電池電壓和溫度感應(yīng)的14位ADC和一個用于充電/放電電流感應(yīng)的16位ADC。而JW3330是一款低功耗、100V高邊N溝道MOSFET驅(qū)動控制IC。其通過切斷高壓側(cè)開關(guān)并斷開電源,可以避免低邊保護(hù)時系統(tǒng)接地線斷開等問題的發(fā)生,以便主機(jī)和電池組之間能夠持續(xù)通信。不僅如此,JW3330與模擬前端芯片配合使用時,可支持3-20串電池模擬前端控制。

圖示3-大聯(lián)大世平基于國民技術(shù)和杰華特產(chǎn)品的鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)方案的方塊圖

除此之外,本方案還集成了長晶科技MOSFET、納芯微CAN接口芯片、華邦Flash產(chǎn)品、Vishay電阻器以及莫仕旗下多種連接器等產(chǎn)品。借助這些產(chǎn)品,本BMS方案可為11 ~ 16串鋰電池、磷酸鐵鋰電池提供實(shí)時監(jiān)測,并具有過壓/欠壓保護(hù)、高/低溫保護(hù)、斷路保護(hù)、過流保護(hù)等功能,支持串口與CAN通信,可及時顯示電池狀態(tài),提高電池的安全性。另外,BMS系統(tǒng)還能對電池進(jìn)行一致性管理,其采集單體電壓信息,并通過被動均衡方式使電池組達(dá)到一致性,這可以有效延長電池壽命。

核心技術(shù)優(yōu)勢:

  • N32L406主控:

128KB Flash,32KB SRAM;

包含1個12位的ADC,采樣速度高達(dá)4.5Msps;

包含1個12位的DAC,采樣速度高達(dá)1Msps;

5個通用定時器、2個高級定時器、2個基本定時器、1個低功耗定時器;

2個I2C接口、2個SPI/I2S接口和5個U(S)ART接口;

1個全速USB 2.0設(shè)備;

1個CAN 2.0通信接口;

內(nèi)置密碼算法硬件加速引擎。

  • AFE-JW3376:

一個14位ADC對電池電壓和溫度進(jìn)行采樣,精度為±7mV,2.3-4.3V;

16位ADC采樣充電/放電電流;

4通道熱敏感測,精度±1℃;

電池過壓/欠壓和溫度保護(hù);

11-16串電池平衡;

充電/放電過流保護(hù)、放電短路保護(hù);

可靠的SPI通信;

3.3V LDO輸出用于外部應(yīng)用;

外部保護(hù)N-MOS高驅(qū)動能力:12mA/86mA;

集成預(yù)充電/放電功能;

封裝:TSSOP48。

  • JW3330:

通過切斷高壓側(cè)開關(guān)并斷開電源,可保持主機(jī)和電池組之間的持續(xù)通信;

對充電和放電FET進(jìn)行單獨(dú)控制;

與模擬前端芯片配合使用,支持3-20串電池模擬前端控制。

方案規(guī)格:

  • MCU:Arm Cortex-M4F 32-bit內(nèi)核,主頻高達(dá)64MHz;
  • MCU電源使用1.8V-3.6V,VDD引腳為I/O引腳和內(nèi)部調(diào)壓器供電;
  • 支持UART通信、CAN通信、SPI通信和I2C通信;
  • 使用100V/130A N-MOS管*10;
  • 支持SWD/JTAG調(diào)試接口;
  • 具備LED指示燈和按鍵;
  • 開發(fā)板尺寸:67mm×80mm

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