电池管理系统芯片(BMS)是用于监控、控制和管理电池组的核心电子系统,确保电池的安全性、可靠性和高效运行。
BMS中硬件为BMIC,主要包括电池计量芯片、电池安全芯片、充电管理芯片。按芯片的功能划分,集成电路可进一步划分为模拟、数字、射频等,其中模拟芯片根据功能的不同主要 可分为电源管理芯片和信号链芯片。电源管理芯片是实现在电子设备系统中对电能的变换、 分配检测、保护及其他电能管理功能的芯片。电池管理芯片是电源管理芯片的重要细分领域, 是电池管理系统的核心器件,包括电池安全芯片、电池计量芯片、充电管理芯片。
电池管理芯片BMS作为对电池进行监测、评估、控制和管理的系统,主要应用在电动汽车、储能系统、无人机以及便携式电子设备等含有可充电电池的场合。其核心目的就是保障电池组能够安全、高效、均衡地运行,同时延长电池寿命,并为我们提供精准的电池状态信息。
FMD辉芒微电子电池管理系统(BMS)特点:
电芯参数可配、电池包状态可视,一颗芯片支持所有平台电芯
高效的均衡法则,压差和均衡起始电压均可灵活配置
芯片外围紧凑且极简,方案BOM成本低
电池保护芯片型号推荐:
| 型号 | 电芯串数 | NMOS驱动 | 温度探头 | 级联 | 支持串口 | 均衡 | 过压保护 | 欠压保护 | 过流保护 | 短路保护 | 温度保护 | 封装 |
| FT92531A53 | 3~5 | Low Side | 1 | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | TSSOP20 |
| FT92051BC3 | 3~5 | Low Side | 2 | x | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | TSSOP20 |
| FT92051EI3 | 3~5 | Low Side | 2 | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | TSSOP20 |
| FT92071BC3 | 3~7 | Low Side | 1 | x | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | TSSOP20 |
| FT92071EI3 | 3~7 | Low Side | 1 | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | TSSOP20 |
| FT92101BC3 | 3~10 | Low Side | 3 | x | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | TSSOP28 |
| FT92101EI3 | 3~10 | Low Side | 3 | - | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | TSSOP28 |
FT92531A53为3-5节串联锂电池组(电芯)提供多方面保护及均衡管理。芯片采样电压、电流和温度,通过上位机配置来进行灵活保护,能消除单一料号的局限。芯片内部均衡电流为80mA,可外部扩展大电流均衡。芯片负载检测、充电器检测不需增加外围器件。外部引脚控制休眠模式降低功耗到2µA,减少运输或储存时电芯的损耗,也同时关闭充放电功能提高安全性。高压引脚耐受达35V,提供充足电压余量。
FT92051B/92071B/92101B分别为3-5/6-7/8-10节串联锂电池组(电芯)提供多方面保护及均衡管理。芯片采样电压、电流和温度,通过上位机配置来进行灵活保护,能消除单一料号的局限。芯片内部均衡电流为10mA,可外部扩展大电流均衡。芯片负载检测、充电器检测不需增加外围器件。外部控制锁机模式降低功耗到2µA,减少运输或储存时电芯的损耗, 也同时关闭充放电功能提高安全性。高压引脚耐受达74V,提供充足电压余量。
FT92051E/92071E/92101E分别为3-5/3-7/3-10节串联锂电池组(电芯)提供多方面保护及均衡管理。芯片采样电压、电流和温度,通过上位机配置来进行灵活保护,能消除单一料号的局限。芯片内部均衡电流为10mA,可外部扩展大电流均衡。芯片负载检测、充电器检测不需增加外围器件。外部控制锁机模式降低功耗到2µA,减少运输或储存时电芯的损耗, 也同时关闭充放电功能提高安全性。高压引脚耐受达74V,提供充足电压余量。
电计量芯片推荐:
| 型号 | 电芯串数 | NMOS驱动 | 温度探头 | 级联 | 支持串口 | 均衡 | 过压保护 | 欠压保护 | 过流保护 | 短路保护 | 温度保护 | 封装 |
| FT92051Cx3 | 2月5日 | High Side | 4 | x | - | √ | √ | √ | √ | - | √ | OFN32 |
FT92051C为2-5节串联锂电池组(电芯)提供电量监测,多方面保护和均衡管理。芯片采样电池电压、电流和温度,并保存数据记录,通过SMBus兼容通信接口将信息报告给系统主控。FT92051C可通过上位机配置保护参数,芯片内部均衡电流为50mA,可外部扩展大电流均衡。
产品特点:
全面的可编程保护功能(电压、电流、温度、CHG/DSG FET)
集成两个独立ADC(电池电压采样和库伦计)
高边充、放电NMOS驱动
集成三端保险丝驱动二级保护
自主/主机控制均衡:内部50mA,也可控制外部
集成电量监测算法
LED显示(电量/故障)
SMBus接口
SHA认证
BMS模块的主要功能作用
参数监测:实时监测电池组的电压、电流、温度、荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)、剩余寿命(RUL)等关键参数,全面掌握电池实时状态。
安全保护:有效预防电池过充、过放、过热、短路、过流等异常情况。一旦检测到问题,可切断充放电回路或调整策略,以保护电池安全。
均衡管理:通过主动或被动均衡技术,确保电池组内各单体充放电状态一致,减少容量损失,缓解不一致性问题,提升整体性能。
状态估算:基于监测数据,实时估算SOC、SOH等关键状态参数,为系统控制和用户界面提供准确信息,助力电池状态透明化管理。
通信接口:支持与车辆控制系统、储能系统控制器、监控平台等外部设备进行数据交互,实现远程监控与控制,方便远程掌握电池动态。
故障诊断:实时诊断系统故障与异常行为,除提供报警信息外,还具备一定的自我恢复能力,保障电池系统稳定运行。
热管理:监测电池温度,协同冷却或加热系统,使电池始终处于适宜工作温度区间,从而优化性能并延长使用寿命。
BMS模块的组成部分
主板:作为主控核心,负责数据处理、策略制定及系统整体控制。
从板(采集板):布置于电池包内部,直接连接单体电池,采集电池参数并上传至主板。
BDU(高压控制板):集成接触器、熔断器等高压元件,负责主回路通断控制,保障系统安全。
AFE(模拟前端)芯片:专用于采集电池电压、电流、温度等模拟信号,并进行前端处理。
MCU(微控制器)芯片:作为BMS核心,执行数据计算、状态估算与控制策略。
ADC(模数转换器):将AFE输出的模拟信号转换为数字信号,供MCU处理。
数字隔离器:实现不同电压域间的电气隔离,确保通信安全,避免电气干扰。
传感器:包括电压、电流、温度传感器等,直接监测电池状态,提供原始数据。
通信模块:支持CAN、RS-485、以太网、Wi-Fi、蓝牙等接口,与外部设备进行数据交互。
FMD辉芒微电子(深圳)股份有限公司是一家定位于“MCU+”的平台型芯片设计企业。作为国产电池管理芯片厂家,还提供8位MCU、32位MCU芯片、PMIC芯片、 NOR Flash芯片,公司芯片的性能、稳定性、 可靠性等指标比肩国内外知名品牌。