關于BMS的AFE

印寧華|Indining China|

2023-02-25 09:51:17 979

AFE概述

BMS中芯片選型最重要的非AFE莫屬了。可以說AFE 的方案直接決定了整個BMS 的系統方案。下面針對現在通用的BMS方案，做一下總結，聊一下具有代表性的幾個大廠的AFE。

TI方案

說到關于半導體行業的大佬，TI真是應有具有。TI的AFE也比較強大，從低壓到高壓覆蓋面也很廣了。下面聊一聊

1串~4串的AFE有BQ40z50-R1，適用范圍：筆記本電腦、醫療與測試設備、便攜式儀表。

圖片來源于TI官網

BQ76930

這個應該是行業類用得比較多得AFE了，網上相關的資源也比較多，適用范圍兩輪車，基站儲能電池等。從3串到15串根據不同型號可以選擇。

圖片來源于TI官網

BQ756506-Q1

這個是車規級的一款IC，最高串6串，支持級聯。這款AFE價格上應該也不*，占用的PCB面級相對比較大。支持電流檢測。

圖片來源于TI官網

TI的價格還有供貨技術支持在國內似乎成了BMS制造商的麻煩事，很多廠家都要么更改了方案，要么直接放棄掉TI方案。

ADI方案

ADI方案主要集中在高壓電池方面，菊花鏈和集中式的都有。一般大型儲能項目，動力電池項目適用ADI的方案。

下面只列一個比較典型的方案LTC6813。很顯然這款AFE支持電流檢測，菊花鏈架構，與LTC6820配合使用。當然ADI也有集中式架構的，典型的就是LTC6811-2，可以在官網上查到相關資料。

圖片來源于ADI官網

NXP

NXP與ADI的方案在BMS行業中AFE內比較典型。NXP似乎更側重汽車動力電池BMS，功能安全等級可以做到ASIL D。單顆AFE 最高可以做到14串，支持級聯。

圖片來源于NXP官網

瑞薩 (已開始更名為BFE-Battery Front End)

ISL94212

ISL94216A

圖片來源于Renesas官網

國產AFE芯片

南京集澈方案

可喜的是BMS AFE芯片國產市場已經出現了性能可以追平甚至某些方面已經超越TI的BQ系列的AFE芯片，當然車規認證的依然比較落后，民用級的比如南京集澈以已經AFE芯片領域耕耘超過6年，有充足的現貨準備、穩定的供貨能力、有競爭力的價格優勢及參數性能穩定且抗高壓的綜合優異度取得了不少客戶的認可，目前已進入欣*達、德賽、拓邦、飛毛腿等眾多頭部客戶供應鏈。

比較典型的高串AFE最大可以做到24串，不支持功能安全，不支持更高串的級聯。適合兩輪電動車，儲能等項目上。性價比應該是比較高。

圖片來自南京集澈官網

中穎電子方案

SH39F005是一款集合了AFE和MCU的智能鋰電池管理芯片，SH39F005適用于管理5~16串鋰電池包，適用于電動自行車、電動摩托車等出行類、園林工具、儲能等相關應用。產品物性

圖片來自中穎電子官網

中穎SH366003是一顆高精度鋰電池端電量計。采用MCU+AFE架構，內部集成電壓、電流、溫度采集模塊，結合軟件算法，實現鋰電池的高精度電流、電壓、溫度采集，通過TWI總線為主機提供剩余電量等信息，提升充電效率，滿足終端快充的需求。

集成高壓檢測模塊，可以滿足于兩串方案的應用，并提供高精度的電流電壓檢測功能，適用1mΩ的取樣電阻。

本芯片設計精確高效的鋰電池SOC（State of Charge，剩余電量）計量算法，打破該核心技術被國外企業所掌控的尷尬局面。基于高精度算法研發出三類面向智能移動應用終端的鋰電池管理芯片，從而實現進口替代，降低國產電子產品的生產成本，提升國際競爭力。建立完整的SOC（State of Charge，剩余電量）解決方案，并向客戶提供軟硬件合一的一體化服務及供客戶自行開發的開放式硬件平臺服務。最終，將打破國外廠商在智能移動終端鋰電池管理芯片領域的產品壟斷及技術壁壘，填補了國內鋰電池管理芯片的空白，改變國內智能移動終端廠商對國外廠商的過度依賴。可在為國內智能移動終端廠商提供定制化的產品及*化服務。從而提升國產智能移動終端產品的競爭力。

本芯片以國產化替代為主，產品性能達到T公司BQ28z610性能，且滿足終端客戶的量產需求。通過接近兩年的努力，在終端客戶的大力支持下，中穎方案已占到整體市場的60%-70%左右份額。

其他廠家像STM, 美信（被ADI收購），松下，精工，琪浦維，奇力、華潤、新塘，比亞迪微電子，捷微微，凹凸科技，芯海科技，鵬申科技，昆泰（Chrontel）等國內外諸多先后推出BMS應用AFE方案的長尾廠家后續詳細再述。

總結：AFE在芯片設計上還是有一定的技術技術壁壘的，所以國內這塊的AFE能夠實現真正可靠性量產的芯片屈指可數，而且由于高壓BCD工藝線性度及精度的限制只是在低速電動車、電動工具和家儲市場試水, 大部分高端的車規級芯片都是被國外廠家占據。

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