BMS(电池管理系统)性能好坏对新能源电动汽车性能及使用寿命起到直接作用。提供完整的电池管理系统解决方案，符合功能安全设计，其中包括微控制器MCU、CAN隔离、电流检测等，其电路框图如下图1所示。借助BMS方案，客户可轻松实现基于CAN总线网络的电池管理系统。

　　符合AECQ-100认证标准、ISO26262等标准的器件，例如，主控单元符合汽车行业ISO26262、ASIL B、AUTOSAR标准的MCU RH850/F1L。RH850/F1L采用40纳米工艺的金属氧化氮氧化硅嵌入式Flash技术，降低功耗的同时提高可靠性、能效和性能，其新增的智能加密单元和数据诊断功能可使系统免受篡改或盗窃，满足安全功能要求，同时其内置LIN、CAN、Flexray、Ethernet等通讯方式可实现处理并控制来自各汽车网络数据。

【RH850/F1L】

he in-vehicle high-end microcomputer which was the best for body application and had the lineup which can respond to a variety of Systems

The RH850/F1L is a product line in Renesas' RH850/F1x series of single chip microcontrollers designed for automotive body applications. The embedded flash memory will range from 256 KB to 2 MB and packages will be covered from small package 48 pin to 176 pin.

Key Features:

Pin count – Memory size Lineup:

Program Flash
SRAM

Block Diagram:

　　在BMS应用中，隔离器件非常重要，不但能保护电子元器件，还保护乘客免受来自高压电池产生电击所带来的影响。对于隔离器件的选择，工程师除了要参考行业标准，还必须考虑关键性能参数，如功耗、PCB空间、数据传输速率、隔离电压等。目前市场上有多种隔离技术可用，而在元器件选择上主要考虑两种技术：基于光耦合器的隔离和基于数字技术的隔离。其中，光耦合器通过LED产生光的方式工作，而数字隔离器则是CMOS工艺设计，相对于传统光耦合器解决方案，Silicon Labs Si86xx数字隔离器在工作功耗、数据隔离传输、封装等方面更具有显著优势，该5KV数字隔离方案可完全消除BMS变“炸药包”的危险。

　　在电动汽车实际应用中，系统之间的信息共享与控制往往通过CAN总线实现，从而保证汽车时刻保持安全、稳定、可靠。CAN总线连接必须具有比较高的信息传输速率，以便用于连接BMS、ABS控制单元、组合仪表等系统。这些系统信息量巨大、信息传输速度高，因此CAN总线隔离必须采用高速数字隔离器件。

　　Si86xx是一款汽车级数字隔离器，通过AEC-Q100、UL、CSA、VDE认证，适用于CAN总线、SPI总线以及I2C总线双向隔离等场合，在严苛环境中亦能延长产品使用寿命，可完全替代需要安全操作和高级绝缘保护应用的光耦合器。1~6通道可选的数字隔离器Si86xx在一定程度上减少了电路板面积，降低了BOM成本，且所有信号输入管脚内部带有施密特触发器，可很好地处理有干扰的数据。

　　该款隔离器最高传输速率可达到150Mbps，传输延迟缩短在10ns之内，抖动延迟则缩短至350ps;其功耗低至1.6mA/通道，比光耦功耗小了5倍;在额定工作电压可工作60年，供电电压范围为2.5~5.5V，工作温度范围为-40℃~+125℃。Si86XX具有很强的电磁干扰性，配有独立双向的SDA和SCL隔离通道，反向电流开漏输出为35mA，共模瞬态干扰度为50kV/us。

　　相比于光耦，Si86xx数字隔离器具有以下优势：上电和正常工作中具备UVLO功能;更低的数据延时、更高的数据传输速度;数据传输逻辑为正逻辑，图腾柱输出;CMOS电平输入，功耗更低;提供low jitter功能，具有很高的CMTI性能;更易于多通道集成，封装小，且支持数据双向隔离传输;更宽的工作温度范围，无故障应用时间长达60年，可靠性更高。

【Si86xx】

Si86xx 数字隔离器

Silicon Labs Si86xx 系列是行业最高性能、最宽通道数系列的单向和双向隔离器，支持高达 5 kVrms 的加强隔离电压。以我们的专利 CMOS 隔离技术为基础，Si86xx 隔离器在严酷的工业应用中支持稳定的运行。

特点

高达 5000 VRMS 的隔离

UL、CSA、VDE 验证

60 年的使用寿命和额定工作电压

高电磁抗扰度

2.5 至 5.5 V 的电源电压

独立的双向 SDA 和 SCL 隔离通道

具有 35 mA 反向电流的开漏输出

支持高达 1.7 MHz 的 I²C 时钟

单向隔离通道支持额外的系统信号 (Si8605、Si8606)

–40 至 +125 °C 的温度范围

共模瞬态抗扰度50 kV/μs

AEC-Q100 资格

符合 RoHS 的封装：

SOIC-8 窄体

SOIC-16 宽体

SOIC-16 窄体

Si86xx系列

Si8600

Si8602

Si8605

Si8606

Si8610

Si8620

Si8621

Si8622

Si8630

Si8631

Si8635

Si8640

Si8641

Si8642

Si8645

Si8650

Si8651

Si8652

Si8655

Si8660

Si8661

Si8662

Si8663

【Si86xx Data Sheet】

1 Mbps, 2.5 kVRMS Digital Isolators

Silicon Lab's family of ultra-low-power digital isolators are CMOS devices offering substantial data rate, propagation delay, power, size, reliability, and external BOM advantages over legacy isolation technologies. The operating parameters of these products remain stable across wide temperature ranges and throughout device service life for ease of design and highly uniform performance. All device versions have Schmitt trigger inputs for high noise immunity and only require VDD bypass capacitors. All products support Data rates up to 1 Mbps and Enable inputs which provide a single point control for enabling and disabling output drive. All products are safety certified by UL, CSA, VDE, and CQC and support withstand ratings up to 2.5 kVRMS.

Automotive Grade is available for certain part numbers. These products are built using automotive-specific flows at all steps in the manufacturing process to ensure the robustness and low defectivity required for automotive applications.

KEY FEATURES

• High-speed operation

• DC to 1 Mbps

• No start-up initialization required

• Wide Operating Supply Voltage

• 2.5 to 5.5 V

• Up to 2500 VRMS isolation

• 60-year life at rated working voltage

• High electromagnetic immunity

• Ultra low power (typical)

• 5 V Operation: 1.6 mA per channel at 1 Mbps

• 2.5 V Operation: 1.5 mA per channel at 1 Mbps

• Tri-state outputs with ENABLE

• Schmitt trigger inputs

• Transient Immunity 50 kV/µs

• AEC-Q100 qualification

• Wide temperature range

• –40 to 125 °C

• RoHS-compliant packages

• SOIC-16 wide body

• SOIC-16 narrow body

• SOIC-8 narrow body

• Automotive-grade OPNs available

• AIAG compliant PPAP documentation support

• IMDS and CAMDS listing support

Industrial Applications

• Industrial automation systems

• Medical electronics

• Isolated switch mode supplies

• Isolated ADC, DAC

• Motor control

• Power inverters

• Communication systems

Safety Regulatory Approvals

• UL 1577 recognized

• Up to 5000 VRMS for 1 minute

• CSA component notice 5A approval

• IEC 60950-1, 61010-1

• VDE certification conformity

• IEC 60747-5-2 (VDE0884 Part 2)

• CQC certification approval

• GB4943.1

Automotive Applications

• On-board chargers

• Battery management systems

• Charging stations

• Traction inverters

• Hybrid Electric Vehicles

• Battery Electric Vehicles

　　在BMS解决方案的电流检测部分，采用Melexis的平面式单芯片霍尔电流传感器MLX91208。这款用于200kHz频率范围的汽车级IC，可提供高速响应电隔离电流检测，并根据外部施加的磁通密度提供成正比的高速模拟输出信号，提供标准安装包，因此极其适合用于直流检测或是高达250KHz的交流检测。MLX91208所专有的设计能很大程度上减少长期漂移，在使用寿命范围内可保证产品性能稳定。同时，由于对偏移、增益及温度补偿实现传输特性的编程，MLX91208线性模拟输出的设计同样适合于快速响应的应用场合。

【MLX91208】

250 kHz 可编程 IMC-Hall® 电流传感器，具有增强型热稳定性与使用寿命稳定性

迈来芯MLX91208是一款可编程的电流检测芯片，采用标准SO-8封装。由于该芯片采用迈来芯的专利技术--IMC-Hall技术(Integrated Magneto-Concentrator 集磁片-霍尔技术)，可获得极高的灵敏度。MLX91208可检测由电流所产生的平行于芯片表面的磁感应强度，并提供高速的模拟信号输出，响应时间可达3us。

MLX91208电流检测芯片符合汽车级标准，尤其适用于高达250KHz的隔离式直流，交流以及交直流的电流检测。MLX91208的独特设计还能显著减少芯片的寿命漂移从而可在器件的使用寿命内保证稳定的性能。

MLX91208的传输特性完全可以由客户进行编程(如偏移、灵敏度以及响应时间)，以此可补偿在组装过程中所产生的机械/磁路误差。

产品版本：

MLX91208CAL – 可编程磁性灵敏度：100 至 700mV/mT

MLX91208CAH – 可编程磁性灵敏度：50 至 300mV/mT

MLX91208CAV – 可编程磁性灵敏度：30 至 200mV/mT

Top Features

客户可编程的高速电流传感器

不同的 IMC 版本支持不同的电流范围

快速响应时间 < />

Discover all features

特性和优势

客户可编程的高速电流传感器

不同的 IMC 版本支持不同的电流范围

快速响应时间 < />

大带宽直流 - 250kHz

提高了使用寿命稳定性

快速模拟输出

48 位 ID 编号

单芯片 SO-8 封装，符合绿色环保标准

无铅 RoHS 组件，适用于无铅焊接，MSL3

应用行业

汽车行业 - 混合动力和电动动力系统

工业和机器人行业

建筑，安全，家庭和办公自动化行业

家电和家用电器

非汽车运输行业

　　该款霍尔电流传感器无需外加磁环，其响应时间小于3us，灵敏度漂移小于±1.5%s，且体积小，便于集成和安装。基于Melexis集成式磁选机技术，MLX91208通过IMC可检测平行于芯片表面的磁场，同时增强了局部磁通量密度，灵敏度和信噪比进一步得到了提高，达到了高磁导率和低磁滞效果，因此可直接用于PCB/bus bar的平面解决方案，且节省空间。另外，MLX91208具有的传递特性，如偏移、灵敏度、响应时间等，用户通过编程即可实现，以此补偿应用模块中机械/磁性组件的影响。

　　MLX91208各种电流的测量范围从几安培到1000安培，其能达到的精度根据用户定义的线性校准，且偏移和偏移漂移校准的分辨率高于0.1%/Vdd。而由于MLX91208微调能力高于测量精度，因此用户通过线性校准就可提高系统精度，从而可使芯片级的磁通量线性误差最终控制在±0.7%FS。另一方面，MLX91208的自我诊断功能可有效防止IC在内部或外部故障模式下输出错误信号，增加了IC功能的稳定性及其使用寿命时间。

　　在产品外观设计上，MLX91208是一款无铅元件，采用符合RoHS标准的SO-8封装，大小仅为3.81mm*4.80mm*1.73mm，结构简单，满足客户小尺寸设计需求。值得一提的是，MLX91208不同的IMC版本支持不同的电流范围。

　　相关元件供应

　　型号：MLX91208LDC-CAV-000-RE                  品牌：MELEXIS

　　型号：MLX91208LDC-CAV-000-SP                  品牌：MELEXIS

　　型号：MLX91208LDC-CAL-000-SP                  品牌：MELEXIS

　　型号：MLX91208LDC-CAH-000-SP                 品牌：MELEXIS

　　型号：MLX91208LDC-CAL-000-TU                 品牌：MELEXIS

　　型号：MLX91208LDC-CAV-000-TU                 品牌：MELEXIS

【BMS电池系统】

　　BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，所述BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述控制模组分别与电池组及电气设备连接，所述BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。

　　新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

　　新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。

　　纯电动汽车

　　纯电动汽车(Blade Electric Vehicles，BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。

　　混合动力汽车

　　混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。

　　燃料电池电动汽车

　　燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下.在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能，电化学反应所需的还原剂一般采用氢气，氧化剂则采用氧气，因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料，氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。

　　氢发动机汽车

　　氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般发动机使用的燃料是柴油或汽油，氢发动机使用的燃料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染、零排放、储量丰富等优势。

　　其他新能源汽车

　　其他新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前在我国，新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车，常规混合动力汽车被划分为节能汽车。

　　混合动力汽车

　　优点：

　　1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，发动机相对较小(downsize)，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。

　　2、因为有了电池， 可以十分方便地回收下坡时的动能。

　　3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。

　　4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

　　5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。

　　6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。

　　7、整车由于多个动力源，可同时工作，整车的动力性优良。

　　缺点：系统结构相对复杂;长距离高速行驶省油效果不明显。

　　纯电动汽车

　　优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。

　　缺点：蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵;至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/7~1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

　　燃料电池汽车

　　与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点：

　　1、零排放或近似零排放。

　　2、减少了机油泄露带来的水污染。

　　3、降低了温室气体的排放。

　　4、燃油电池的转化效率高(60%左右)，整车燃油经济性良好。

　　5、运行平稳、无噪声。

　　缺点：燃料电池成本高昂，同时使用成本(氢)也昂贵。

　　氢动力汽车

　　优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。

　　缺点：氢燃料成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。

　　超级电容汽车

　　优点：充电时间短、功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等，

　　缺点：能量密度低，很难满足整车需求，故一般作为辅助蓄能器;功率输出随着行驶里程加长而衰减等。