介紹
AEK-POW-BMS63EN是一款電池管理系統 (BMS) 評估板，可以處理從1到31個鋰電池節點。每個電池節點可以管理4到14個電池單元，電壓範圍在48 V到800 V之間。
評估板基於L9963E，旨在用於使用鋰電池組的混合動力 (HE) 和全電動 (BE) 汽車中，但也可以擴展到其他交通和工業應用。L9963E的主要功能是通過堆疊電壓測量、電池電壓測量、溫度測量和Coulomb計數來監控電池和電池節點的狀態。測量和診斷任務可以按
需執行或定期執行，周期間隔可編程。測量數據可供外部微控制器執行電荷平衡，並計算電池的充電狀態 (SOC) 和健康狀態 (SOH)。
標準BMS的主要功能是監控和保護電池組。監控功能與電池電流、電壓和溫度的測量有關。保護功能可以在欠壓、過壓和過熱的情況下讓系統進入安全狀態。
AEK-POW-BMS63EN提供了精細的監控網絡，用於檢測每個電池單元的電壓、電流和溫度。在檢測過程中，監控網絡通過計算每個電池單元的SOC，從而獲得所有電池組的充電狀態。利用SOC可以評估剩餘電池電量。出於維護的原因，我們需要不斷監控和估算SOC值。根據我們的SOC計算算法，SOC偏離其額定值（即電池出廠時的值）越多，則電池組中的單元就越有可能過度放電。因此，我們可以通過SOC值隨時間的演變情況推斷單個電池單元或整個電池組的健康狀態 (SOH)，以便及早發現單元有過度放電或過度充電的風險。
監控電池單元SOC值是在電池充電、放電和儲存過程中保持其操作安全性和持久度的必要條件。然而，SOC不能直接測量，而是需要從其他測量值和已知參數（如特性曲線或查找表）中估算。這些關於電池單元的信息能夠幫助我們確定電壓如何根據電流、溫度等條件而變化，並將電池的化學成分和生產批次納入考量。
AEK-POW-BMS63EN可以在兩種不同的菊花鏈拓撲中工作：集中配置和雙路訪問環配置。
在集中式菊花鏈配置中，一系列的BMS通過一個連接到AEK-POW-BMS63EN隔離式ISOLport的單一收發器連接到MCU板。BMS通過隔離式ISOH埠相互連接。MCU通過SPI協議與AEK-COM-ISOSPI1上的L9963T收發器進行通信。收發器將這些信號轉換為ISO SPI信號，以與BMS進行通信。
AEK-COM-ISOSPI1允許將SPI信號轉換為隔離式SPI信號，從而將必要的線數從四根減少到兩根，並實現差分通信，實現高抗擾度。雙路訪問環配置則通過增加另一個收發器來實現雙向通信。如果主環發生故障，則使用次環作為備用選項。數據在環中以相反的方向移動，除非主環發生故障，否則環與環之間相互獨立。兩個環彼此連接，保持數據流動。
在AutoDevKit生態系統軟體包中，我們創建了兩個示例演示（一個用於集中配置，一個用於雙路訪問環配置），以鋰電池為例，詳細說明SOC和SOH。電池組的SOC可能不同，需要進行和均衡以使所有電池達到相同的充電水平。在檢測到電池組中充電水平最低的電池單元後，所有其他電池節點都會放電，直到達到相同水平。
演示說明了如何激活L9963E的內部MOSFET，這些MOSFET通過在外部耗散電阻上使電池短路來進行放電。通過L9963E的內部MOSFET或通過外部MOSFET/電阻，可以實現電池被動均衡。既可以通過控制器手動控制均衡驅動器，也可以設置固定時長執行均衡任務。第二種情形稱為安靜模式，即使IC進入低功耗模式，也可以進行均衡編程，以避免從電池組中吸收不必要的電流。均衡功能對於維持電池電量、延長電池壽命來說至關重要。
我們可以使用不同的MCU。在演示中，我們使用了AEK-MCU-C4MLIT1，但也同樣支持其他SPC58 Chorus系列的ASIL-B和ASIL-D微控制器。
►場景應用圖
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►展示板照片
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►方案方塊圖
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►無節點隔離的集中式BMS
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►AEK-POW-BMS63EN原理圖
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►核心技術優勢
•該解決方案提供了一個精心設計的監控網絡，用於感應每個電池的電壓、電流和溫度。 •這種感測允許詳細說明每個電池單元的充電狀態（SoC），從而詳細說明整個電池組的充電狀態。 •方案基於L99963E，設計用於使用鋰電池組的混合動力（HE）和全電動（BE）車輛，但其用途可以擴展到其他交通和工業應用 •緊湊型尺寸：100mm x 76mm •包含在AutoDevKit生態系統中
►方案規格
•可處理1到31個鋰離子電池節點。每個電池節點管理4到14個電池單元，電壓範圍在48V到800V之間 •擁有L99963E AEC-Q100合格的汽車多電池監測和平衡IC •每個單電池和整個電池節點的電壓監測 •每個電池的電壓、電流和溫度傳感 •5個GPIO，用於將溫度傳感器連接為NTC •L99963E上的NTC，用於感應晶片溫度 •被動平衡