2025年12月2日，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恩智浦(NXP)S32K312 MCU和MC33772C AFE的汽車12V電池管理系統(tǒng)(BMS)應(yīng)用方案。

圖示1-大聯(lián)大世平基于NXP產(chǎn)品的汽車12V電池管理系統(tǒng)應(yīng)用方案的展示板圖

當(dāng)前，汽車12V BMS系統(tǒng)面臨多重挑戰(zhàn)，被動均衡技術(shù)因其效率低、速度慢，已成為制約電池組壽命提升的核心瓶頸。同時，在復(fù)雜工況與電池老化下，保持高精度的電量狀態(tài)估算極為困難。此外，系統(tǒng)還需在緊湊空間內(nèi)解決高壓差電池間的均衡散熱與電磁干擾問題，并確保數(shù)據(jù)采集的絕對可靠性，這對硬件設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成提出了嚴(yán)苛要求。大聯(lián)大世平基于NXP S32K312 MCU與MC33772C AFE推出的汽車12V BMS應(yīng)用方案，能實(shí)時監(jiān)控電池電壓、電流，精準(zhǔn)評估電量狀態(tài)，助力用戶優(yōu)化能源使用。本方案通過優(yōu)化充放電過程，提升電池使用效率，減少能量損耗，確保電池組中各單體電池均衡充電，防止個別電池過充或欠充，提升延長整體使用壽命。

圖示2-大聯(lián)大世平基于NXP產(chǎn)品的汽車12V電池管理系統(tǒng)應(yīng)用方案的場景應(yīng)用圖

基于NXP產(chǎn)品的汽車12V BMS應(yīng)用方案采用的NXP S32K312 MCU是一款32位汽車級微控制器，專為汽車和工業(yè)市場設(shè)計(jì)。它集成了豐富的外設(shè)接口和高性能計(jì)算能力，非常適合需要高級集成和優(yōu)化的復(fù)雜應(yīng)用場景。其核心特性包括高集成度、低功耗、高性能以及靈活的內(nèi)存配置，支持實(shí)時操作系統(tǒng)(RTOS)運(yùn)行，為實(shí)時控制應(yīng)用提供穩(wěn)定平臺。此外，它還提供了豐富的安全功能和加密模塊，以保護(hù)關(guān)鍵應(yīng)用和數(shù)據(jù)安全。

為了管理12V電池模塊，開發(fā)板集成了4路電壓與5路溫度采集通道(含2路板載、3路外部接口)，全面監(jiān)測電池包狀態(tài)。其具備硬件充放電過流保護(hù)、診斷信息上報(bào)、高精度SOC估算及被動均衡等功能，有效保障電池組安全，提升壽命并優(yōu)化使用效率。

在模擬前端(AFE)方面，方案采用的NXP MC33772C AFE電池控制IC專為汽車與工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)，最高支持管理六串電池。其核心功能包括對差分電池電壓進(jìn)行高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換(多達(dá)256個平均等級)，并能同步實(shí)現(xiàn)電流采集、庫侖計(jì)數(shù)及多路溫度測量，為精準(zhǔn)的電池狀態(tài)監(jiān)測與管理提供了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。

在電源管理方面，方案采用NXP FS2303B SBC。該芯片專為滿足新一代汽車ECU對系統(tǒng)穩(wěn)定性與功能安全的嚴(yán)苛要求而設(shè)計(jì)。它不僅在單一芯片內(nèi)融合了電源供電、CAN與LIN收發(fā)器、高邊驅(qū)動及功能安全模塊，還支持通過OTP存儲器靈活配置特定功能(如LDO1/2輸出電壓)。FS23系列在輸出電壓、工作頻率、上電時序等關(guān)鍵參數(shù)上提供多種版本選擇，展現(xiàn)出高度的設(shè)計(jì)靈活性，能完美適配多樣化的汽車電子應(yīng)用需求。

圖示3-大聯(lián)大世平基于NXP產(chǎn)品的汽車12V電池管理系統(tǒng)應(yīng)用方案的方塊圖

在采用NXP多款高性能芯片的同時，方案還選用了Molex 5600201020連接器、onsemi NV24C64LV EEPROM、Vishay WSLP5931大功率電阻器、安世半導(dǎo)體BUK7S0R5-40H MOSFET以及圣邦微電子SGM8752-1Q比較器等高品質(zhì)周邊器件，它們協(xié)同工作，共同構(gòu)成了完整的解決方案。

汽車12V BMS應(yīng)用方案專為優(yōu)化車輛能源管理而設(shè)計(jì)，通過高精度監(jiān)測電池電壓、電流與溫度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的電量狀態(tài)估算。它具備硬件級充放電保護(hù)與被動均衡功能，能有效防止電池過充或欠充，提升充放電效率與能量利用率，從而顯著延長電池組整體壽命并保障其運(yùn)行安全。

核心技術(shù)優(yōu)勢：

? 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;

? 支持充放電路控制、電流采集、硬件過流保護(hù);

? 支持5路溫度采集通道(2路板載，3路對外采集電池包內(nèi)溫度);

? SOC估算、診斷信息上報(bào)、斷線檢測功能;

? 符合ASIL-B安全等級;

? 板載RTC IC、EEPROM等從設(shè)備。

方案規(guī)格：

? 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;

? 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);

? 硬件過流、短路電流1500A保護(hù);

? 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));

? 電流采集精度達(dá)到2%(<200A，國標(biāo))，1%(≥200A，國標(biāo));

? 電壓采集精度達(dá)到±2mV;

? 支持被動均衡，最大支持300mA均衡電流;

? SOC估算的累積誤差小于5%符合國標(biāo);

? 支持電池高、低溫報(bào)警，閾值可設(shè)(默認(rèn)：高溫70℃、低溫-20℃)。