基于Infineon TLE9012AQU 的 BMS均衡方案

电池作为电动汽车三大件之一，决定着续航里程，关系着使用者的安全。当前的技术水平下，单体电池能提供的容量或电压都是有限的，电动汽车的电池包都是由大量的单体电池串并联而成。显然，电池厂商的材料、工艺、制程和电池包的组装、工作环境温度、通风条件以及电池自然老化等因素造成了电池的不一致性……

解决电池差异的问题，不光有电池厂商的品质管控，产品设计的综合热管理，还有对电池的均衡控制。优秀的均衡管理策略能在最大化的利用电池容量提升里程的同时，科学的控制电池的充放电深度，保证电池的安全与寿命。简单概括，BMS（电池管理系统）是支撑电池系统的安全与效能的关键所在。其主要任务为采集监控电池状态，如：电压，电流，温度，绝缘状态，荷电状态，放电深度，健康状态，故障诊断……并将采集到的数据与整车通讯，协调其它各个系统工作。

AURIX系列MCU是32位处理器，主频200MHz，芯片内部集成硬件加密模块，拥有丰富的外设接口，功能安全等级最高可达ASIL-D。AURIX系列产品提供各种不同的配置供客户根据应用选择最佳的型号，以实现更人性化的成本、功能、灵活性。

TLE9012AQU每颗能监控12串电池的电压和温度并提供相应的诊断信息，功能安全等级最高可达ASIL-C,支持ASIL-D的版本将于2020年第四季度正式推出。专为混合动力电动汽车，插电式混合动力电动汽车和纯电动汽车中使用的锂离子电池组而设计的被动均衡方案。搭配AURIX系列MCU做控制，可以灵活的搭建符合客户需求的集中式管理系统或者分布式管理系统。

TLE9012AQU集成150mA均衡开关管，能实现多通道均衡，也可以为单个单元进行均衡，用户还可以搭配外部MOSFET，实现更大的均衡电流；电池测量单元具有可配置的OV/UV比较器，12个通道并行采样，提供16Bit ADC实现精确的电压测量；5个通道用于外部温度传感器测量，温度采样内置电流源，分辨率优于纯电阻采样方式，为系统的热管理提供精确的数据；内部诊断支持轮询定期诊断、固定硬件周期的周期性诊断、连续硬件监视诊断、手动触发诊断四种机制，能实现对均衡过电流/欠电流、电池过压/欠压、芯片内部过热、外部电流传感器错误、开路错误、ADC错误、内部电源欠压、LDO输出过流、VIO欠压等各种诊断；在通讯接口方面TLE9012AQU支持两种类型的物理层：UART和iso UART，搭配TLE9015QU接口芯片，可用于系统中主从设备之间进行通信。

►场景应用图

►产品实体图

►展示板照片

►方案方块图

►TLE9015QU接口板

►核心技术优势

（1）：内部均衡开关，均衡电流高达150 mA，也可以外部扩展实现更大的均衡电流

（2）：16位高分辨率ADC测量，可选测量位长

（3）：温度补偿

（4）：内置数字滤波器

（5）：iso UART 2Mbps的高速通信，菊花链连接，支持电容隔离和变压器隔离

（6）：符合ISO-26262标准，支持ASIL-C

►方案规格

（1）：单颗均衡芯片可以监测12节电池

（2）：支持多达20台设备的通信

（3）：支持热插拔

（4）：5路温度测量

（5）：电池开路检测

（6）：带保护和诊断功能