恩智浦推出用于电动汽车和能源系统的最新18通道电池控制IC

该系列为电动汽车和储能应用带来了 18 通道监控和 SPI 至 TPL 桥接。

恩智浦半导体推出了 BMx7318/7518 系列电池单元控制器 IC，专为电动汽车以及工业和住宅储能系统中的高压电池管理系统而设计。

这些 IC 将模拟前端、电池接线盒和网关功能集成到单个器件中。其先进的架构为提升电池管理性能提供了灵活且经济高效的解决方案。

BMx7318 /7518 基于恩智浦最新的电池控制器架构，该架构每个通道均配备专用模数转换器 (ADC)，可消除串扰并增强信号完整性。每个芯片最多支持 18 个锂离子电池，电池电压测量精度高达 0.8 mV，并通过超低失调和增益误差（分别为 1 µV 和 0.3%）最大限度地降低长期漂移。

该设计支持电感和电容隔离菊花链通信。它集成了 SPI 至 TPL（变压器物理层）桥接器，为设计人员提供跨各种汽车和工业平台的通信灵活性。电流测量通过外部分流器检测进行，增益可配置，覆盖 ±300 mV 范围。该 IC 提供多达 12 个模拟输入通道，用于辅助电压或温度检测。

与之前的产品相比，BMx7318 的电池平衡功能通过无源技术得到增强，每通道电流能力高达 300 mA，并可通过定时器、电压阈值、PWM 或温度触发器进行配置。值得注意的是，即使在高达 125°C 的环境温度下，所有 18 个通道均可同时以每通道 150 mA 的电流进行平衡。

BMx7318 框图。

该IC系列包含多个版本，根据通信接口（SPI或TPL）、GPIO数量和温度额定值进行区分，均采用64引脚LQFP封装。超低功耗模式（5 µA）还支持长期存储和运输要求，专用硬件报警引脚可确保在过流情况下快速检测故障。

对于BMS而言，精确的电压测量至关重要，因为它直接影响充电状态计算、安全保护和均衡策略。然而，传统架构通常采用单个 ADC 复用多个电池单元。这种方法虽然经济高效，但会引入一些信号干扰或串扰的限制。当此类 ADC 在通道之间快速切换时，可能会降低测量保真度，导致错误的电池单元数据和不理想的控制决策。

恩智浦的 BMx7318/7518 IC 系列通过为 18 个电池单元输入配置专用 ADC 来解决这些问题。这种每通道架构无需使用模拟多路复用器及其相关的开关延迟。每个电池单元的电压可同时或以紧密同步的方式进行采样，因此可以更准确地捕捉电池组随时间变化的电气状况。

框图

此外，专用ADC可降低信号路径中阻抗失配和寄生元件的影响，而这些因素在多路复用设计中往往会加剧。最终，信噪比和电磁干扰抑制能力均有所提升。这种架构可以简化滤波器设计，因为每个通道都具有一致的非交错信号路径，从而实现更严格的频率响应控制，并最大限度地减少对外部元件的需求。

最后，并行测量还可以提高电池平衡的准确性。有效的平衡需要在相似的负载和热条件下比较所有电池。通过同时采集所有电池电压，系统可以避免顺序采样引入的时间偏差，否则可能会歪曲真实的电池间差异。

随着能源系统日益分布式和软件定义化，模拟前端 IC 在定义系统行为和安全性方面将发挥更重要的作用。恩智浦将传感、控制和通信集成到单一平台，希望将 BMx7318/7518 定位为下一代 BMS 设计的首选解决方案。样品预计将于 2025 年 11 月上市。