摘要：飛思卡爾半導(dǎo)體日前推出一款面向工業(yè)和汽車(chē)應(yīng)用的、高度集成的14組鋰離子電池控制器，旨在經(jīng)濟(jì)地滿(mǎn)足嚴(yán)苛的ASIL-C功能安全要求。
　　
　　飛思卡爾MC33771電池控制器和配套的MC33664隔離通信接口采用64引腳QFP封裝，其中整合了14個(gè)電池平衡晶體管、±0.5%精度的電流傳感器(支持范圍從毫安到千安)，2Mbps通信收發(fā)器接口，為48V電池系統(tǒng)提供強(qiáng)大可靠的性能，可經(jīng)濟(jì)地?cái)U(kuò)展到1000V以上。該解決方案內(nèi)置的診斷功能有助于防止汽車(chē)和工業(yè)電池組出現(xiàn)致命的故障情況，其變壓器耦合了高速隔離式收發(fā)器，無(wú)需昂貴的隔離式CAN總線，符合ASIL-C要求。總之，這些特性使該解決方案非常適用于廣泛的汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用，包括48V電池組、混合動(dòng)力汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)和能源存儲(chǔ)系統(tǒng)。
　　
　　由于關(guān)鍵任務(wù)新應(yīng)用越來(lái)越要求汽車(chē)和工業(yè)電池提供支持，因此過(guò)充、過(guò)熱和內(nèi)部短路或過(guò)載等問(wèn)題必須得到控制，才能有助于確保安全的運(yùn)行環(huán)境。電池控制器地測(cè)量差分電池電壓、溫度和電流，從而提供可靠的電池診斷，這是至關(guān)重要的。同樣重要的是，快速、準(zhǔn)確地將該信息從電池控制器傳送到控制和保護(hù)整個(gè)電池系統(tǒng)的電池組控制器，從而使整個(gè)電池的能量得到充分利用。
　　
　　飛思卡爾副總裁兼模擬與傳感器事業(yè)部總JamesBates表示：“我們的新電池控制器采用穩(wěn)健的設(shè)計(jì)和全面集成，體現(xiàn)了飛思卡爾的系統(tǒng)級(jí)方法--經(jīng)濟(jì)地管理電池充電，同時(shí)有助于預(yù)防故障和危險(xiǎn)情況。這個(gè)新的電池控制器充分利用了飛思卡爾豐富的汽車(chē)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及致力于創(chuàng)建可靠而高度集成的高性能解決方案的悠久歷史，能夠降低為滿(mǎn)足嚴(yán)苛的安全要求所花費(fèi)的成本。”
　　
　　MC33771整合了控制單個(gè)48V電池組所需的許多關(guān)鍵功能，包括同步測(cè)量電流和電壓的能力，65us內(nèi)度為2毫伏，使其更容易滿(mǎn)足ISO26262ASIL-C要求。嵌入式功能驗(yàn)證和故障診斷幫助符合ISO26262ASIL-C功能安全標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需額外的外部電路。對(duì)于高壓系統(tǒng)，集成式菊花鏈差分收發(fā)器使用穩(wěn)定的變壓器并隔離3750V的電壓以2Mbps速度進(jìn)行通信，而不是采用昂貴的隔離式CAN總線，而MC33664使用同一個(gè)帶電壓隔離功能的變壓器直接將電池組連接到系統(tǒng)MCU的雙SPI接口。飛思卡爾的電池控制器解決方案提供了的性能，系統(tǒng)所需物料更少并具有符合ASIL-C額定電池組的強(qiáng)大系統(tǒng)隔離。
　　
　　MC33771加上飛思卡爾MC33664隔離通訊器件，可優(yōu)化多種電池結(jié)構(gòu)(包括集中式CAN、分布式CAN和分布式菊花鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))的生命周期。電池控制器擁有強(qiáng)大、安全的高速菊花鏈通信設(shè)計(jì)，是昂貴的隔離式CAN總線的替代品。該器件能作為基于CAN的解決方案的替代選擇，電池中不需要本地微控制器、電壓調(diào)節(jié)器和隔離式CAN層，有助于降低成本、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)復(fù)雜性。
　　
　　已經(jīng)開(kāi)發(fā)的MC33771是SafeAssure功能安*方案，旨在使客戶(hù)能夠輕松地滿(mǎn)足嚴(yán)格的ISO26262ASIL-C要求，以及有關(guān)ESD、EMC、低電流消耗和AEC-Q100汽車(chē)認(rèn)證設(shè)計(jì)的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。雖然飛思卡爾MC33771可用于大多數(shù)已知的電池拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，但是它還擁有一組特定的功能集，用一個(gè)器件就可滿(mǎn)足一個(gè)典型的48VLFP電池的要求，這個(gè)器件包括14個(gè)差分電壓測(cè)量，14個(gè)嵌入式電池平衡晶體管，7個(gè)用于溫度測(cè)量的模擬輸入，一個(gè)與電池電壓測(cè)量同步、可確定單個(gè)電池阻抗的嵌入式電流傳感器，還有一個(gè)可幫助判斷充電狀態(tài)的庫(kù)侖計(jì)。
　　
　　其他特性包括：
　　
　　-9.6V≤VPWR≤61.6V(運(yùn)行),70V(瞬態(tài))
　　
　　-SPI或2MHz隔離式差分通信
　　
　　-電流傳感器精度為±0.5%，支持范圍從毫安到千安
　　
　　-14個(gè)差分電池電壓測(cè)量和堆棧電壓測(cè)量
　　
　　-電池電壓/電流測(cè)量同步
　　
　　-庫(kù)侖計(jì)數(shù)
　　
　　-7xADC/GPIO/溫度傳感器輸入
　　
　　-初始化尋址
　　
　　-板載300mA被動(dòng)電池平衡
　　
　　-低功耗模式
　　
　　-64引腳QFP封裝