关于BMS的AFE

印宁华|Indining China|

2023-02-25 09:51:17 862

AFE概述

BMS中芯片选型最重要的非AFE莫属了。可以说AFE 的方案直接决定了整个BMS 的系统方案。下面针对现在通用的BMS方案，做一下总结，聊一下具有代表性的几个大厂的AFE。

TI方案

说到关于半导体行业的大佬，TI真是应有具有。TI的AFE也比较强大，从低压到高压覆盖面也很广了。下面聊一聊

1串~4串的AFE有BQ40z50-R1，适用范围：笔记本电脑、医疗与测试设备、便携式仪表。

图片来源于TI官网

BQ76930

这个应该是行业类用得比较多得AFE了，网上相关的资源也比较多，适用范围两轮车，基站储能电池等。从3串到15串根据不同型号可以选择。

图片来源于TI官网

BQ756506-Q1

这个是车规级的一款IC，最高串6串，支持级联。这款AFE价格上应该也不*，占用的PCB面级相对比较大。支持电流检测。

图片来源于TI官网

TI的价格还有供货技术支持在国内似乎成了BMS制造商的麻烦事，很多厂家都要么更改了方案，要么直接放弃掉TI方案。

ADI方案

ADI方案主要集中在高压电池方面，菊花链和集中式的都有。一般大型储能项目，动力电池项目适用ADI的方案。

下面只列一个比较典型的方案LTC6813。很显然这款AFE支持电流检测，菊花链架构，与LTC6820配合使用。当然ADI也有集中式架构的，典型的就是LTC6811-2，可以在官网上查到相关资料。

图片来源于ADI官网

NXP

NXP与ADI的方案在BMS行业中AFE内比较典型。NXP似乎更侧重汽车动力电池BMS，功能安全等级可以做到ASIL D。单颗AFE 最高可以做到14串，支持级联。

图片来源于NXP官网

瑞萨 (已开始更名为BFE-Battery Front End)

ISL94212

ISL94216A

图片来源于Renesas官网

国产AFE芯片

南京集澈方案

可喜的是BMS AFE芯片国产市场已经出现了性能可以追平甚至某些方面已经超越TI的BQ系列的AFE芯片，当然车规认证的依然比较落后，民用级的比如南京集澈以已经AFE芯片领域耕耘超过6年，有充足的现货准备、稳定的供货能力、有竞争力的价格优势及参数性能稳定且抗高压的综合优异度取得了不少客户的认可，目前已进入欣*达、德赛、拓邦、飞毛腿等众多头部客户供应链。

比较典型的高串AFE最大可以做到24串，不支持功能安全，不支持更高串的级联。适合两轮电动车，储能等项目上。性价比应该是比较高。

图片来自南京集澈官网

中颖电子方案

SH39F005是一款集合了AFE和MCU的智能锂电池管理芯片，SH39F005适用于管理5~16串锂电池包，适用于电动自行车、电动摩托车等出行类、园林工具、储能等相关应用。产品物性

图片来自中颖电子官网

中颖SH366003是一颗高精度锂电池端电量计。采用MCU+AFE架构，内部集成电压、电流、温度采集模块，结合软件算法，实现锂电池的高精度电流、电压、温度采集，通过TWI总线为主机提供剩余电量等信息，提升充电效率，满足终端快充的需求。

集成高压检测模块，可以满足于两串方案的应用，并提供高精度的电流电压检测功能，适用1mΩ的取样电阻。

本芯片设计精确高效的锂电池SOC（State of Charge，剩余电量）计量算法，打破该核心技术被国外企业所掌控的尴尬局面。基于高精度算法研发出三类面向智能移动应用终端的锂电池管理芯片，从而实现进口替代，降低国产电子产品的生产成本，提升国际竞争力。建立完整的SOC（State of Charge，剩余电量）解决方案，并向客户提供软硬件合一的一体化服务及供客户自行开发的开放式硬件平台服务。最终，将打破国外厂商在智能移动终端锂电池管理芯片领域的产品垄断及技术壁垒，填补了国内锂电池管理芯片的空白，改变国内智能移动终端厂商对国外厂商的过度依赖。可在为国内智能移动终端厂商提供定制化的产品及*化服务。从而提升国产智能移动终端产品的竞争力。

本芯片以国产化替代为主，产品性能达到T公司BQ28z610性能，且满足终端客户的量产需求。通过接近两年的努力，在终端客户的大力支持下，中颖方案已占到整体市场的60%-70%左右份额。

其他厂家像STM, 美信（被ADI收购），松下，精工，琪浦维，奇力、华润、新塘，比亚迪微电子，捷微微，凹凸科技，芯海科技，鹏申科技，昆泰（Chrontel）等国内外诸多先后推出BMS应用AFE方案的长尾厂家后续详细再述。

总结：AFE在芯片设计上还是有一定的技术技术壁垒的，所以国内这块的AFE能够实现真正可靠性量产的芯片屈指可数，而且由于高压BCD工艺线性度及精度的限制只是在低速电动车、电动工具和家储市场试水, 大部分高端的车规级芯片都是被国外厂家占据。

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