BMS中的两个核心是采集器和控制器

在所有电动汽车的电子系统中，电池系统无疑是每个人都关心的问题。电池系统包括可充电电池本身、锂离子电池和电池管理系统，这是我们经常说的BMS。BMS不仅要大大提高电池的利用率，还要对电池的安全负责。

BMS中的两个核心是采集器和控制器。目前，集成器基本上用于集成AFE，早期使用的分立元件采样电路很少。收集器中最重要的是BUT11芯片，这一块国内起步较晚，基本被国外大厂垄断，ADI，TI，NXP，松下，ST等等。

仅从AFE从芯片本身的角度来看，AFE与外部通道的数量、面积和成本相比，内部比较相对稳定。在不同的通道数量和收集性能（电压收集误差、速度和泄漏电流）中，每个芯片企业在模拟收集和处理方面都有很大的差异。

合适的AFE——低噪高精度

首先，我们需要明确的是，与其他设备选择广泛的设备相比，AFE选择不多。目前市场上比较熟悉的主流国际厂商。AFE，内部结构可以说是相似的，不同的点更注重硬件资源和架构形式的功能安全要求设计。

以ADI的LTC以这个系列为例。为了达到出色的准确性，该系列采用了一种特殊的埋齐纳电压基准，随着时间和工作条件的变化，不到1.2mV平衡和准确的误差测量。LTC6811可以测量多达12个串联电池的电压，不超过12个.2mV总测量误差。12节电池不得超过290节μs内部测量。

另外，如何保证有噪音时的测量精度？主流厂商的做法是通过ADC，然而，有必要在降噪和转换速度之间进行权衡，即选择较低的数据采集速率以实现更高的噪声抑制。使用增量累加ADC多次采样，然后进行数字滤波。作为测量误差源，集成低通滤波将消除噪声，确保前端在有噪声时仍能保证测量精度。

选择AFE首先要注意的是采集精度和测量误差。采集精度是前提，其他差异主要在于采样通道的数量和内部ADC数量、类型和结构。假如稍微细一点，那么细节到温度点的数量，功能安全要求等等。EMC在复杂的汽车射频环境中模拟前端EMC这也是非常重要的一环。

BMS模拟前端：通信与可靠性

在应用汽车规则时，各种汽车规则经常被使用BMS监控拓扑可以满足设备对齐度、可靠性、成本和功耗的要求。你应该知道，为了在电动/混合动力汽车中拥有高端汽车EMI支持的通信系统对于支持环境中的分布式模块化拓扑至关重要。

在TI经典的BQ在系列模拟的前端，有多个GPIO/辅助输入可用于测量热敏电阻、驱动继电器、测量电压和外围SPI器件的主SPI接口，也支持通过UART通信。BQ系列模拟前端隔离差异菊花链通信接口允许主机通过单个接口与其他接口UIR监视器甚至电池监视器进行通信。如果将菊花链通信接口配置为环形架构，当通信线路中断时，主机可以与堆叠在任何端的设备通信。

TIBMS模拟前端

NXP的MC3377系列BMSAFE同样支持标准SPI变压器隔离菊花链和菊花链MCU实现数据处理和控制的通信。变压器物理层以菊花链的形式连接BJB这是一种非常吸引人的方法。TPL接口专为BMS该设计支持高隔离电压和更高的电磁兼容性EMC与本地软件相关的复杂性降低了通信速度和同步测量的特性。

NXP

ADI双线式创新isoSPI实现低功耗、高可靠性。为了提高可靠性，将isoSPI将收发器连接到电池组顶部，打造支持双向通信的环形拓扑，实现双通道通信的高可靠性。isoSPI接口还提供高电平抗噪接口RF信号，使用这个接口，模块可以通过长电缆以菊花链的形式连接，高达1Mbps运行数据速率。

在充满电磁干扰挑战的电池组环境中，必须特别处理数据通信链路，以确保测量芯片与系统控制器之间的通信稳定可靠。

小结

不难看出，集成式BMSAFE芯片层面已经解决了相当一部分系统稳定性和功能安全问题。目前这些主流已经解决BMS模拟前端处于领先地位，从高精度到低噪音，从通信设计到系统稳定性。这些芯片很难与车载应用程序分离。毕竟，在糟糕的汽车脉冲下，如果前端设计不好，后端设计是不可能的。