BMS 是锂电池保护板又叫锂电池管理系统 Battery Management System。 BMS 是对电池进行管理的系统,通常具有测量电压电流的功能,防止电池过充、过放、过温、欠温等异常状况出现。并且对单节电池均衡处理,以及对电池容量和健康状态进行预测,延长使用寿命,提高电池利用率。
大联大世平集团针对电动自行车的保护系统 BMS,推出基于国民技术 N32L406 和JOULWATT JW3376 AFE + JW3330 驱动方案。此方案采用上板+下板的结合方式。上板搭载的是国民技术 N32L406 MCU 以及 CAN、UART 接口,下板搭载的是杰华特 JW3376+JW3330 以及均衡电路、充放电控制电路、温度采集电路等。
( 1 ) 支持 11 ~ 16 串锂电池、磷酸铁锂电池。
( 2 ) 持续放电电流:20A 左右。
( 3 ) 电池电压采样 ADC 的精度为 14 位,测量范围在 2.3V 到 4.3V 之间测量,准确度为 ± 7mV。
( 4 ) 温度采样 ADC 的精度为 14 位,准确度为 ± 1℃。
( 5 ) 充放电电流 ADC 的精度为 16 位,准确度: ±150µV@(-100mV~100mV), ±300µV@(-160mV~160mV)
( 6 ) 支持:过压/欠压保护、高/低温保护、断路保护、过流保护。
( 7 ) 支持高边保护。
( 8 ) 电池一致性管理:BMS 采集单体电压信息、采用被动均衡方式使电池达到一致性。
( 9 ) 支持串口通讯、CAN 通讯。
►场景应用图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
1.主控 采用的是 国民技术 N32L406,采用高性能 32 位 ARM Cortex-M4 内核 ,最高工作主频 64 MHz,支持浮点运算和 DSP 指令,集成高达 128KB 嵌入式加密 Flash,最大 32KB SRAM、集成丰富的高性能vwin 器件,丰富的 I/O 端口和多种外设,内置一个内部高速AHB 总线, 两个低速外设时钟总线 APB 及总线矩阵。
a. 128KB Flash,32KB SRAMB;
b. 包含 1 个 12 位的 ADC,采样速度高达 4.5Msps;
c. 包含 1 个 12 位的 DAC,采样速度高达 1Msps;
d. 5 个通用定时器、2 个高级定时器、两个基本定时器、1个低功耗定时器;
e. 2 个 I2C 接口、2 个 SPI/I2S 接口和 5 个 U(S)ART 接口;
f. 1 个全速USB 2.0 设备;
g. 1 个CAN 2.0B 通信接口;
2. AFE-JW3376 JW3376: 是一种 16s 电池组保护 IC,主要有以下功能:
a. 一个 14 位 ADC 对电池电压和温度进行采样,精度为 ±7mV,2.3-4.3V;
b. 16 位 ADC 采样充电/放电电流;
c. 4 通道热敏感测,精度 ±1℃;
d. 电池过压/欠压和温度保护;
e. 11-16 串电池平衡;
f. 充电/放电过流保护、放电短路保护;
g. 可靠的 SPI 通信;
h. 3.3V LDO 输出用于外部应用;
i. 外部保护 N-MOS 高驱动能力:12mA/86mA;
j. 集成预充电/放电功能;
k. 封装:TSSOP48;
3. JW3330 JW3330: 是一款低功耗、100V 高边 N 沟道 MOSFET 驱动控制 IC。通过切断高压侧开关并断开电源,可以避免类似低边保护时断开系统接地线的问题发生,以便主机和电池组之间持续通信。可以对充电和放电 FET 进行单独控制。JW3330 可与模拟前端芯片配合使用,并支持 3-20 串电池模拟前端控制。
4. N-MOS 充放电控制部分,方案采用新节能的 NCEP039N10D N-MOS 管来做预充电、预放电、充电、放电控制。漏源电压(VDS)可以达
►方案规格
1. MCU: ARM Cortex-M4 32-bit 内核,主频高达 64MHz;
2. MCU 电源使用 1.8V-3.6V,VDD 引脚为 I/O 引脚和内部调压器供电;
3. 支持 UART 通讯 & CAN 通讯 & SPI 通讯 & I2C 通讯;
4. 使用 100V/130A N-MOS 管 * 10;
5. 支持 SWD/JTAG 调试接口 ;
6. 具备 LED 指示灯 & 按键;
7. 开发板尺寸 : 67 * 80 mm;
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