如何最大限度地发挥电动汽车电池的全部潜力
电动汽车的迅速普及加速了电池技术的创新，其中包括电池管理半导体。其中一个重要方面是集成，集成可带来简化设计、提高安全性和性能等优势。该领域的新进展将有助于最大限度地发挥电动汽车电池的潜力，同时又不会损害电池的健康和安全。
保障安全和能效
电动汽车电池发生故障的原因有很多。碰撞后的机械应力或损坏可能会击穿电池组或损坏单个电池芯。过度充电等电应力也可能会导致安全问题，并缩短整体电池寿命。
电池管理系统（BMS）有助于监测电动汽车电池的安全性和能效。系统的主要功能是确保电池组中的每个锂离子电池运行的电压、电流和温度都处于安全运行区（SOA）内。脱离安全运行区（SOA）可能会导致严重后果，例如电池出现重大故障，或者更严重的是热失控。因此，电池接线盒（BJB）特别重要。
恩智浦汽车充电解决方案为电池安全保驾护航
电池接线盒在系统中起着重要作用
电池接线盒（BJB）是电池管理系统（BMS）中的3个功能模块之一。接线盒可测量并记录电池总电压和进出电池的电流，从而精确计算其充电状态（SOC）。这可以实现精确的里程计算，让驾驶员知道电池还能够驱动车辆行驶多少千米。它还实现了安全关键功能，如接触器和隔离监测，以及过流检测。BJB需要满足汽车应用ASIL C级或D级电流和电压测量功能安全要求。
高压系统通信面临的挑战是如何将低压半导体（12V）与高压（400V）电池侧隔离开。在这方面，过去与BMU的通信是通过CAN总线进行的，但通过变压器物理层（TPL）以菊花链形式连接BJB是一个有吸引力的替代方案。TPL接口专为BMS设计，支持高达2kV的高隔离电压。这种解决方案具有多种优势，包括更强劲的电磁兼容性（EMC）特性、更高的高压隔离、更快的通信速度和同步测量。其结果是降低了与本地软件有关的复杂性，并降低了物料成本。
作为独立模块，BJB需要自带软件的板载MCU
功能安全环境中的通信
使用灰色通道方法可以实现功能安全通信。灰色通道是一个抽象术语，指通过本质上不安全的通道进行的安全传输。虽然不能为其分配ASIL等级，但它被视为质量管理（QM）等级，这是最低的安全等级。因此，灰色通道允许使用质量管理（QM）级的设备建立ASIL级的通信路径。要在系统层面实现ASIL评级，需要确保在整个通信路径中数据都不会被操纵。从源头对数据实施保护，在目的地将其解码。由于数据在源头受到了保护没有被操控，在数据传输的整个过程均可进行错误检测，因此在该过程中发生的情况可以忽略不计。
在BJB中使用灰色通道方法，可以将信息从BJB转移到电池管理单元（BMU），而无需对通信设备进行额外的安全保护工作。
集成解决方案有助于节省时间和成本
专门针对BJB应用的新兴半导体在一个设备中集成了所有必要功能。举例来说，恩智浦的MC33772C通过库仑计数提供从毫安到千安的精确电流传感。
该设备提供多种先进的电压和温度测量功能，带有诊断功能的内置平衡晶体管简化了BJB应用。它还支持标准SPI和与MCU的隔离菊花链通信，能够处理和控制多达63个节点。其他诊断和功能安全功能包括检测内部和外部故障，例如开路、短路和泄漏。这款稳定耐用的设备符合AEC Q-100标准，可热插拔，支持ISO 26262标准，具有高达ASIL D的安全等级。
MC33772C结构框图：6通道锂离子电池控制器IC
这种设计简化加快了一级供应商和汽车制造商的产品上市速度，减少了相关的开发成本，同时提高车辆的续航里程和安全性，延长电池寿命，加快向零碳排放运输的转型。
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作者：
Konrad Lorentz
恩智浦半导体电池管理系统产品经理
Konrad Lorentz拥有德国劳特林根大学（Reutlingen University）国际项目工程学士学位。2020年，他通过一篇关于“汽车价值链”的论文加入恩智浦，目前担任BMS营销团队的产品经理。
汽车行业，都有哪些专业期刊？
《时代汽车》 国家级期刊，知网、万方、维普同时收录。
它是国家新闻出版总署可查的，中国机械工业联合会主管，中国汽车工程学会主办特别支持的一本为中国汽车人物及产业发展提供前沿商业思想和解决方案的汽车专业杂志。国内统一刊号：CN：42-1738/TH，国际标准刊号：ISSN：1672-9668，邮发代号：38-393。
主要栏目：汽车教育、前沿探讨、新能源汽车、汽车后市场、汽车设计、交通与安全、汽车零部件、制造与工艺
《汽车实用技术》 省级期刊，知网收录。
它是国家新闻出版总署可查的，陕西省科学技术协会主管，陕西省汽车工程学会主办的，于1976年创办，坚持打造交流思想和经验共享的主流平台，创刊多年来受到许多读者的支持和喜爱。国内统一刊号：CN：61-1394/TH，国际标准刊号：ISSN：1671-7988，邮发代号：52-275。
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《汽车测试报告》 省级期刊，万方维普已经收录，后期，预估知网也会收录。
它是国家新闻出版总署可查的，北京市科学技术协会主管，北京科学技术期刊学会、北京卓众出版有限公司主办的正规学术期刊，国内统一刊号：CN：11-5043/TH，国际标准刊号：ISSN：1672-4895，创刊时间：2004年。
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《汽车知识》 国家级期刊，万方收录。
它是国家新闻出版总署可查的，中国科学技术协会主管，中国机械工程学会、中国汽车工业经济技术信息研究所主办的汽车行业专业期刊，国内统一刊号：CN：11-4722/TH，国际标准刊号：ISSN：1671-3567。
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《汽车博览》 省级期刊，万方收录。
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