大联大世平集团推出基于国民技术和杰华特产品的锂电池管理系统（BMS）方案

2023年6月6日，致力于亚太地区市场的国际领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于国民技术（Nations）N32L406和杰华特（JOULWATT）JW3376、JW3330芯片的锂电池管理系统（BMS）方案。
 

图示1-大联大世平基于国民技术和杰华特产品的锂电池管理系统（BMS）方案的展示板图

 
电动自行车作为守护居民出行“最后一公里”的最佳交通工具，虽然具有经济实用、方便快捷的特点，但也存在巨大安全隐患，其中最值得警惕的便是与电池相关的隐患。近年来，由于电池老化或电池充电不当而酿成的事故时有发生，因此BMS系统的使用变得极为重要。BMS系统是对电池进行管理的系统，不仅具有电压和电流的测量功能，防止电池过充、过放、过温、欠温等异常状况出现，还能对电池的容量和健康情况进行预测，并对隐藏的危险起到预警作用。由大联大世平基于国民技术N32L406和杰华特JW3376、JW3330芯片推出的锂电池管理系统（BMS）方案，具有多种电路保护机制，可有效延长使用寿命、提高电池利用率。
 

图示2-大联大世平基于国民技术和杰华特产品的锂电池管理系统（BMS）方案的场景应用图

 
本方案采用上板+下板的结合方式。上板为MCU板，主要搭载了国民技术N32L406 MCU以及CAN、UART等接口，下板为AFE板，主要集成了杰华特JW3376和JW3330芯片以及均衡电路、充放电控制电路、温度采集电路等模块。
 
N32L406 MCU采用32 bit Arm® Cortex®-M4F内核，最高工作主频为64MHz，支持浮点运算和DSP指令，集成高达128KB的嵌入式Flash与24KB SRAM，并集成了丰富的高性能模拟器件和I/O端口以及多种外设，不仅如此，该MCU还内置了一个内部高速AHB总线，两个低速外设时钟总线APB以及总线矩阵。
 
下板中的JW3376是一款多节电池组监控和保护IC，包括一个用于电池电压和温度感应的14位ADC和一个用于充电/放电电流感应的16位ADC。而JW3330是一款低功耗、100V高边N沟道MOSFET驱动控制IC。其通过切断高压侧开关并断开电源，可以避免低边保护时系统接地线断开等问题的发生，以便主机和电池组之间能够持续通信。不仅如此，JW3330与模拟前端芯片配合使用时，可支持3-20串电池模拟前端控制。
 

图示3-大联大世平基于国民技术和杰华特产品的锂电池管理系统（BMS）方案的方块图

 
除此之外，本方案还集成了长晶科技MOSFET、纳芯微CAN接口芯片、华邦Flash产品、Vishay电阻器以及莫仕旗下多种连接器等产品。借助这些产品，本BMS方案可为11 ~ 16串锂电池、磷酸铁锂电池提供实时监测，并具有过压/欠压保护、高/低温保护、断路保护、过流保护等功能，支持串口与CAN通信，可及时显示电池状态，提高电池的安全性。另外，BMS系统还能对电池进行一致性管理，其采集单体电压信息，并通过被动均衡方式使电池组达到一致性，这可以有效延长电池寿命。
 
核心技术优势：

N32L406主控：

128KB Flash，32KB SRAM；

包含1个12位的ADC，采样速度高达4.5Msps；

包含1个12位的DAC，采样速度高达1Msps；

5个通用定时器、2个高级定时器、2个基本定时器、1个低功耗定时器；

2个I²C接口、2个SPI/I²S接口和5个U（S）ART接口；

1个全速USB 2.0设备；

1个CAN 2.0通信接口；

内置密码算法硬件加速引擎。

AFE-JW3376：

一个14位ADC对电池电压和温度进行采样，精度为±7mV，2.3-4.3V；

16位ADC采样充电/放电电流；

4通道热敏感测，精度±1℃；

电池过压/欠压和温度保护；

11-16串电池平衡；

充电/放电过流保护、放电短路保护；

可靠的SPI通信；

3.3V LDO输出用于外部应用；

外部保护N-MOS高驱动能力：12mA/86mA；

集成预充电/放电功能；

封装：TSSOP48。

JW3330：

通过切断高压侧开关并断开电源，可保持主机和电池组之间的持续通信；

对充电和放电FET进行单独控制；

与模拟前端芯片配合使用，支持3-20串电池模拟前端控制。

 
方案规格：

MCU：Arm Cortex-M4F 32-bit内核，主频高达64MHz；

MCU电源使用1.8V-3.6V，VDD引脚为I/O引脚和内部调压器供电；

支持UART通信、CAN通信、SPI通信和I²C通信；

使用100V/130A N-MOS管*10；

支持SWD/JTAG调试接口；

具备LED指示灯和按键；

开发板尺寸：67mm×80mm。