一、概述

NXP 的 MC33774 是一款多節電池組監控晶片（BMS AFE 晶片），我們先看看它的特點：

• 電源電壓高達 94V。
• 可同時測量 4~18 串電池電壓。
• 單次採樣時間為 240uS，支持可編程的採樣平均數，提高採樣精度和效率。
• 電池電壓的檢測精度為8mV，總測量誤差（TME）小於 1.5mV（全溫度範圍），適用於大多數化學電池。
• 測量輸入範圍：-3V~+5V，任意通道支持 Busbar 連接，支持母線監控。
• 支持被動均衡，高達 300mA 的平均電池均衡和診斷功能，能夠自動奇/偶均衡。
• 支持 定時器、電壓、溫度、PWM 控制等多種均衡方式。
• 支持 SPI 或者隔離的菊花鏈通訊，SPI 速率是 4Mbps，菊花鏈速率是 2Mbps。
• 支持菊花鏈雙向通訊，菊花鏈的節點數最多可以連接 63 個節點。
• 功能安全採用冗餘架構，可以有效降低系統成本，增強了鋰離子電池組的安全性。

      基於 MC33774 的高串數和多節點級聯等的特點，MC33774 非常適合應用在高電壓的儲能系統（ESS）中。下面就舉一個例子來說明 MC33774 在 ESS 系統中的應用。

二、一個基於 MC33774 的 ESS 方案

NXP 針對 1500V ESS 的方案如下框圖所示。

圖 1 . 1500V ESS 框圖

這個方案的 Pack 總電壓為 1500V，電流為 500A，帶預充電控制。系統包含 3 個部分：

1. 框圖右邊的模擬前端 CMU 板，用於採集電池的電壓、溫度和壓力。一塊 CMU 板帶 3 顆 MC33774，3 顆 MC33774 之間是電容隔離的菊花鏈通訊，每塊 CMU 之間是變壓器隔離的菊花鏈通訊。

圖 2 . WPI 的 CMU 板（MC33774）

2. 框圖左下邊的模擬前端 BJB 板，用於採集總線電流以及其它高壓開關電壓量。一塊 BJB 板帶 2 顆 MC33772C，採用冗餘架構。BJB 板也是採用變壓器隔離的菊花鏈通訊。

圖 3 . WPI 的 BJB 板（MC33772）

3. 框圖左上邊是 BMU 板，作用是收集並處理 CMU 板和 BJB 板的信息，並把信息上報給 VCU。BMU 板的主控採用 S32K358，通過 MC33665A 這個菊花鏈橋接晶片與 CMU 和 BJB 通訊，與VCU 通過 CAN 或者 MODBUS（RS485 或者 Ethernet） 通訊。

三、NXP 在 ESS 應用中的軟體支持

       ESS 方案能夠滿足功能安全 IEC 61508 SIL-2 和 IEC 60730 Class B 的需求。它的軟體不僅包含基礎的底層驅動，而且包含各種安全文件。集成的例程代碼包含如下特點：

• 採用 FreeRTOS 實時操作系統；
• 適用於 IEC 61508 的質量/安全代碼包；
• 底層驅動以及SL/SAF驅動（開發版本）；
• 電壓、溫度、電流、壓力等參數測量；
• 均衡控制；
• 與 AFE 之間的隔離通訊驅動；
• 接觸器/開關盒的控制；
• 互鎖檢查；
• CAN FD / MODBUS 驅動；
• 簡單的安全管理；

四、總結

        基於 NXP 的 MC33774 在高電壓儲能系統的完整軟體和硬體方案，可以幫助儲能應用的客戶在方案設計的初期能夠很快上手，減少系統開發的難度，縮短系統開發時間，是一個非常好的選擇。如果想了解更多，可以在下方評論區留言，或者發郵件給我們：atu.sh@wpi-group.com。

1. NXP MC33774 介紹 https://www.nxp.com/products/power-management/battery-management/battery-cell-controllers/18-channel-li-ion-battery-cell-controller-ic-asil-d:MC33774。

歡迎在博文下方留言評論，我們會及時回復您的問題。

如有更多需求，歡迎聯繫大聯大世平集團 ATU 部門：atu.sh@wpi-group.com   作者：五月小姐姐

更多資訊，請掃碼關注我們！