电动汽车BMS系统怎能缺少隔离？

时间： 2016-04-11 来源：世强作者：梧桐叶

技术问答

电池管理系统（BMS）主要功能就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。电池管理系统（BMS）是整个混合动力汽车和电动汽车结构的关键要素。这一智能工具不仅能够延长电池的使用寿命，而且能够扩展车辆全电动驱动模式的可能性范围，对于最终用户而言这将是一个关键卖点。完整的电池系统代表了高度的安全关键（safety-critical）功能,因此，微控制器应满足特定的安全需求。混合/电动汽车中电池技术的进步要求隔离技术也要同步跟进，例如更高集成度，抵抗温度变化更高的隔离等级等，SILICON LABS针对混合电动汽车和纯电动汽车提供高速稳定的Si86xx隔离芯片。

如下图1及图2，可以看到BMS中单体电池的电压，电流和温度时时采集，MCU 把ADC的数据通过SPI总线接收过来。SPI总线及MCU通过Si86xx芯片隔离，因为很多采样线是要拉到远端的，浪涌电流可能会通过这些导线进入主电路，如果不隔离，主控制电路可能会损坏，不能及时控制外设动作。隔离后，损坏的就只是采样电路，控制电路还可以及时报出故障，控制开关分断。Si86xx传播延时时间是NS级别。

BMS电池管理系统

图1：BMS电池管理系统

ADC SPI通讯框图

图2：ADC SPI通讯框图

BMS中电源分高压部分和低压部分， SI86xx 将高压部分与低压部分完全隔离开。低压部分的 MCU通过 SI86XX的隔离控制高压部分的 Gate Driver，通过控制 Gate Driver的开关来控制电池单元，如下图3。

DC-DC转换模块

图3：DC-DC转换模块

Si86xx 5kV数字隔离器可以替代需要安全操作和高级绝缘保护应用中的光耦合器，具有5kV的隔离等级。基于Silicon Labs公司专利数字隔离技术适用于广泛应用CAN总线，SPI总线和I²C总线双向隔离器等，这些高隔离等级可以延长苛刻应用环境中的产品寿命。Si86xx无可比拟的隔离通道数减少BOM成本和电路板面积。

此外，Si86xx系列产品在电磁辐射和干扰抑制方面具有显著的性能优势，可在噪声环境下提供无错数据传输，同时电磁辐射比竞争对手解决方案低20dB。Si86xx系列数字隔离器具有最高的电磁场抑制能力，满足噪声环境下的运行要求。该产品具有-40ºC至125ºC全温度范围内业界最快的150Mbps数据传输率，对于节能系统设计，能在1Mbps数据速率下以每通道小于1.6mA的超低功率运行。受益于Silicon Labs 专利的 CMOS 隔离技术，即使在极端高速和高温的苛刻环境下运行，Si86xx系列产品也能确保信号的完整性。

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续航与安全性要同步考虑
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型号- NSL23916-Q1,NSI1311,NSI6601,NSI7258,NPC060N065A,NCA8244,NSM2017,NSM2019,NSM2013,NSI22C11,NSM2015,NSM2011,NSR33XXX,NSC9262,NSI1300,NSC9264,NSREF31XX,NSI1306,NSR2240X,NPS0X0N065A,NSP1830,NCA1169,NCA1044,NCA1043,NSR7808,NSOPA240X,NSE11409,NSP1831,NSC9260X,NSP1832,NSM2020,NSL2161X-Q1,NSD8306,NSOPA8XXX,NSD731X,NSD8308,NSI67XX,NSD1026V,NSE34050,NSL31682-Q1,NSCSA24X,NSL21912-Q1,NSI6622V,NSPDC1,NSR31XXX,NCA1021S,NSD8310,NSD8312,NSD1624,NPI030N065A,NSR104XX,NSI6651,NSD11416,NSI22C12,NCA1051A,NSUC1602,NCA1462,NSD8381,NSD56008,NSM3011,NSIP2266-Q1,NSPADX,NSM3013,NSM3012,NSI6801,NST60-Q1,NSUC1610,NSI824X,NCA9539,NST175-Q1,NSR7850,NST175,NSM203X,NSIP605X,NSOPA9XXX,NSI6911,NST86-Q1,NSP1631,NSD12409,NSP1632,NSPASX,NSP1630,NSE425X,NSM1013,NPI040N120A,NSL23924-Q1,NCA9555,NSI822X,NSA9264,NCA1042B,NSD12416,NSA9260X,NSPGM2,NSM2117,NSPGM1,NSI6602V,NSD3608,NSM2113,NSM2115,NSD3604,NSL31520-Q1,NSL2163X-Q1,NSR35XXX,NST20,NSREF30XX,NPC0X0N120A,NSI1200,NSI6611,NSPAS1,NSPAS3,NST235-Q1,NCA1145,NSCSA21X,NCA1043B,NSE5702,NSI6601M,NSE5701,NSR114XX,NSR1048,NSL23716X-Q1,NSM1030

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型号- SI8642BB-B-IU,SI8641BB-B-IS,SI8642BB-B-IS,SI8641BB-B-IU,SI8640BD-AS,SI8645BD-B-ISR,SI8642ET-IS,SI8645BA-B-IU,SI8642EB-B-IU,SI8642BB-B-IS1,SI8641EX,SI8640EB-B-IU,SI8641EB-B-IU,SI8641BT-ISR,SI8641BD-B-IS2,SI8642ET-AS,SI8645BB-B-IS,SI8645BB-B-IU,SI8640BB-B-IU,SI8640BB-B-IS,SI8641ED-B-IS2,SI8642BC-B-IS1R,SI8645BB-B-IS1,SI8640ED-B-IS2,SI8641ET-IS,SI8642EA-B-IU,SI8640BT-IS,SI8640BD-B-IS,SI8642EA-B-IUR,SI8642BA-B-IU,SI8640BA-B-IU,SI8642ET-ISR,SI8642BD-B-IS,SI8641BA-B-IUR,SI8642ET-ASR,SI8642BD-B-ISR,SI864X,SI8645ET-ISR,SI8641ED-B-ISR,SI8640ED-B-IS,SI8642ED-B-IS,SI8642ED-B-ISR,SI8641ED-AS,SI8640EC-B-IS1,SI8642BD-ASR,SI8642EB-B-IUR,SI8641BB-B-IS1,SI8641BT-IS,SI8640EX,SI8640BD-B-IS2,SI8640BB-B-IUR,SI8641BB-B-IS1R,SI8645ET-IS,SI8641BC-B-IS1R,SI8642BD-B-IS2R,SI8641BD-AS,SI8640ED-B-IS2R,SI8642ED-B-IS2,SI8641BA-B-IU,SI8640BB-B-ISR,SI8645BA-C-IUR,SI8642EC-B-IS1R,SI8642EA-AU,SI8640BC-B-IS1,SI8642ED-B-IS2R,SI8645BD-B-IS,SI8641BD-B-IS,SI8641BD-ASR,SI8642BX,SI8640BA-B-IUR,SI8645BT-ISR,SI8641EC-B-IS1R,SI8645BC-B-IS1,SI8645BB-B-IUR,SI8640BD-ASR,SI864XXT,SI8641EC-B-IS1,SI8645BT-IS,SI8640BC-B-IS1R,SI8641EB-B-IUR,SI8640BB-B-IS1R,SI8641BA-C-IU,SI8642BA-C-IU,SI864XXA,SI8640BD-B-IS2R,SI8641BB-B-IUR,SI864XXC,SI864XXB,SI864XXD,SI8642BA-C-IUR,SI8642EC-AS1,SI8645BB-B-IS1R,SI8641ED-ASR,SI8641BD-B-IS2R,SI8642EC-AS1R,SI8641BA-C-IUR,SI8641BB-B-ISR,SI8642BT-ISR,SI8642BB-B-IUR,SI8640BD-B-ISR,SI8640BB-B-IS1,SI8641BC-B-IS1,SI8641BX,SI8640EC-B-IS1R,SI8645BX,SI8641BB-AS1R,SI8640ED-ASR,SI8642EC-B-IS1,SI8640ET-IS,SI8645BB-B-ISR,SI8640ED-B-ISR,SI8642BT-IS,SI8641ET-ISR,SI8642EX,SI8642BB-AS1,SI8640EB-B-IUR,SI8645BA-B-IUR,SI8642BD-B-IS2,SI8642EA-AUR,SI8642BB-B-IS1R,SI8645BC-B-IS1R,SI8640ED-AS,SI8641ED-B-IS2R,SI8641BB-AS1,SI8645BA-C-IU,SI8642BB-B-ISR,SI8645,SI8642BA-B-IUR,SI8640,SI8641,SI8642,SI8640BX,SI8641BD-B-ISR,SI8642BC-B-IS1,SI8640ET-ISR,SI8642BB-AS1R,SI8642BD-AS,SI8640BT-ISR,SI8641ED-B-IS

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技术问答发布时间 : 2017-05-05

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原厂动态发布时间 : 2023-08-30

数字隔离器选型：速度高达150M的Silicon Labs数字隔离器，成熟应用于新能源汽车，医疗，工业控制等领域

Silicon Labs数字隔离器产品具有低功耗，最多可达8通道，提供良好的电磁兼容性，有效避免外部电磁干扰，全系产品均过AEC-Q100车规级认证，常年备库存，价格便宜20%。世强是Silicon Labs数字隔离器代理商，可提供Silicon Labs数字隔离器新产品新技术、技术资料、Silicon Labs数字隔离器选型，Silicon Labs数字隔离器供应等服务。

原厂动态发布时间 : 2018-06-11