一：產品介紹
AEK-POW-BMSNOTX 是一款電池管理系統 （BMS） 評估板，可管理 4 至 14 個電池單元。該板基於 L9963E 鋰離子電池監控和保護晶片，適用於高可靠性汽車應用。L9963E 的主要功能是通過電堆電壓測量、電池電壓測量、溫度測量和庫侖計數來監控電池和電池節點的狀態。測量和診斷任務可以按需執行，也可以以可編程的周期間隔定期執行。測量數據可供外部微控制器使用，以執行電荷平衡並計算充電狀態 （SOC） 和健康狀態 （SOH）。嵌入式 L9963E 可以充當收發器，通過 SPI 直接與 MCU 通信。
該板特別適用於輔助電池系統，為連接到車輛的設備（如音頻系統、車窗清潔系統、座椅加熱、照明系統、燈光信號、氣候控制系統）供電（即使發動機未運轉），確保主啟動電池預留用於發動機啟動和車輛電氣要求。
AEK-POW-BMSNOTX 提供了一個精心設計的監控網絡來感應每個電池的電壓。可以感應整個電池組的電流。這種傳感可以詳細說明每個電池單元的 SOC，從而詳細說明所有電池組的充電狀態。SOC 允許評估剩餘電池容量，這相當於剩餘的行駛里程。出於維護原因，監控一段時間內的 SOC 估計值非常重要。根據我們的 SOC 計算算法，SOC 與其標稱值（即新電池時的值）的差異越大，電池組電池過度放電的風險就越大。因此，SOC 隨時間的演變允許斷言電池或電池組的健康狀態 （SOH），以發現電池存在過度放電或過度充電風險的早期跡象。
電池單元的 SOC 需要在充電、放電和儲存期間保持其安全運行和持續時間。然而，SOC 不能直接測量，而是根據其他測量值和已知參數（例如特性曲線或查找表）估算的。電池單元上的這些信息對於根據電池化學成分和使用的生產批次確定電壓如何根據電流、溫度等變化是必要的。由於與 About：Energy 的合作，可以訪問各種電池數據模型。
在 AutoDevKit 生態系統軟體包中，我們創建了一個示例，以使用鋰離子電池來詳細說明 SOC 和 SOH。電池組可能具有不同的 SOC，因此必須進行平衡才能使它們都達到相同的充電水平。在檢測到電池組中的最低電量後，所有其他電池節點都會放電以達到其水平。該演示解釋了如何激活 L9963E 的內部 MOSFET，該 MOSFET 在外部耗散電阻器（電阻器已經安裝在電路板上）上使電池短路以使其放電。可以通過 L9963E 內部 MOSFET 或外部 MOSFET 進行無源電池平衡。控制器可以手動控制平衡驅動程序，也可以啟動具有固定持續時間的平衡任務。在第二種情況下，可以編程平衡以繼續。即使 IC 進入稱為靜音平衡的低功耗模式，也可以避免從電池組吸收不必要的電流。平衡功能對於延長電池容量及其持續時間是必要的。可以使用不同的 MCU。在我們的演示中，我們使用了 AEK-MCU-C4MLIT1 以及 SPC58 Chorus 系列的其他 ASIL-B 和 ASIL-D 微控制器。
二：產品框圖概覽
- ISOH 埠，用於將電路板連接到菊花鏈中的 AEK-POW-BMS63EN。
- CN3、CN4 和 CN5 連接器，用於連接三個外部 NTC 傳感器。
- LM2902W 低功耗四通道運算放大器。
- 用於 MCU ADC 的 CN6 連接器，專用於 NTC 傳感器讀數。
- 用於診斷功能的 CN2 連接器。
- CN1 連接器，用於通過 SPI 與 MCU 板通信。
- 符合 L9963E AEC-Q100 標準的汽車多節電池監控和平衡 IC。
- 平衡電阻器。
- 電池組連接器。
- 熱插拔保護。
- 用於外部 NTC 連接的 GPIO，由 L9963E 處理。
三：產品主要特性
- 該板包含符合 AEC-Q100 標準的 L9963E 汽車多節電池監控和平衡 IC
- 每個電池單元和整個電池節點的電壓監控
- 整個電池節點的電流感應
- 4 個 GPIO，用於連接電池組連接器上的 NTC 傳感器
- 3 個 NTC 傳感器，可連接到 CN3、CN4 和 CN5 連接器
- 1 個 NTC 傳感器，用於測量電路板溫度
- CN1 連接器，用於通過 SPI 與 MCU 板通信
- 用於診斷功能的 CN2 連接器
- 用於 MCU ADC 的 CN6 連接器，專用於 NTC 傳感器讀數
- 提供被動平衡
- 緊湊的尺寸：100 mm x 76 mm
- 包含在 AutoDevKit 生態系統中
四：產品原理圖
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