新能源汽车BMS芯片浅析

图8、BMS芯片及元器件组成

3.1、计算单元（MCU、FPGA等）：实现控制、计算等功能

MCU作为计算平台，需要满足AEC-Q100、ISO26262等认证。以ADI 48V油电混合BMS系统为例，MCU起到继电器控制、SOC/SOH估计、均衡控制、电芯电压、电流、温度数据收集、数据存储等作用。相较于消费级和工业级MCU，车规级MCU行业壁垒更高。车规级半导体对产品的可靠性、一致性、安全性、稳定性和长效性要求较高，研发难度较大：汽车行驶的外部温差较大，对芯片的宽温控制性能有较高要求；在产品寿命方面，整车设计寿命通常在15年及以上，远高于消费电子产品的寿命需求；在失效率方面，整车厂对车规级半导体的要求通常是零失效；在安全性方面，汽车电子的高功能安全标准给复杂性日益增长的电子系统量产化提供了足够的安全保障。车规级半导体的供应周期需要覆盖整车的全生命周期，供应需要可靠、一致且稳定，对企业供应链配备和管理方面提出了较高要求。

车规MCU原厂有德州仪器、意法半导体、恩智浦、英飞凌、瑞萨、中颖、兆易创新、芯海、国民技术、赛腾微、杰发、芯旺、小华半导体、云途、琪埔维、比亚迪半导体、芯驰、航顺、先楫、旗芯微、上海航芯、舆芯、芯擎、中科海芯、中微半导体、辉芒微、极海、曦华等。

3.2、AFE芯片（模拟前端芯片）：实现电池信息采集、状态监测等功能

AFE（模拟前端，Analog Front End）是包含传感器接口、模拟信号调理 （Conditioning，包括阻抗变换、程控增益放大、滤波和极性转换等）电路、模拟多路开关、采样保持器、ADC、数据缓存以及控制逻辑等部件的集成组件。有些AFE还带有MCU、DAC和多种驱动电路。

AFE原厂有亚德诺、德州仪器、意法半导体、松下、恩智浦、瑞萨、微芯、MPS、比亚迪半导体、琪埔维、大唐恩智浦、矽力杰、芯海、圣邦、赛微微电、中颖、鹏申科技、杰华特、集澈、精工、凹凸、力芯微、希荻微、华泰半导体、芯祥科技等。

3.3、隔离电路：实现高低压模块间电气隔离

隔离器件实现高低压模块间的电气隔离，技术路线包括光耦隔离和数字隔离。隔离器件是可以将输入信号进行转换并输出，以实现输入、输出两端电气隔离的一种安规器件。电气隔离能够保证强电电路和弱电电路之间信号传输的安全性，如果没有进行电气隔离，一旦发生故障，强电电路的电流将直接流到弱电电路，对电路及设备造成损害。另外，电气隔离去除了两个电路之间的接地环路，可以阻断共模、浪涌等干扰信号的传播，让电子系统具有更高的安全性和可靠性。高电压（强电）和低电压（弱电）之间信号传输的设备大都需要进行电气隔离并通过安规认证。

车规隔离器原厂有亚德诺、德州仪器、芯科、英飞凌、意法半导体、思佳讯 、埃戈罗、安森美、NVE、Vicor、东芝、纳芯微、智芯微、数明、格励微科技、荣湃、川土微、思瑞浦、华大半导体、精控、矽朋、瞻芯等。

网上我们找到一款电动汽车BMS的BOM如下：