【AEK-POW-BMS63EN】测评二：板上资源
<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 DarthNihilus 于 2025-1-21 14:00 编辑<p><strong><span style="font-size:24px;">主控芯片部分</span></strong></p>
<p><span style="font-size:20px;">AEK-POW-BMS63EN汽车BMS评估板核心芯片为一颗意法半导体的锂离子电池监测和保护芯片L9963E。</span></p>
<p><span style="font-size:20px;">根据意法半导体官方介绍：L9963E是一款用于高可靠性汽车应用和储能系统的锂电池监控和保护芯片。最多可以监测14个堆叠放置的电池单元，以满足48 V及更高电压系统的要求。可对各个电池单元的电压以及用于片上Coulomb计数的电流进行高精度测量。该器件可监控多达7个NTC。信息通过SPI通信或隔离接口传输。多个L9963E可以菊花链方式连接，通过变压器隔离接口与一台主处理器通信，能够可靠地进行高速、低EMI的长距离数据传输。在正常和低功耗模式（安静均衡）下，均可通过可编程通道选择实现被动均衡。均衡可基于内部定时器中断自动终止。集成了9个GPIO，用于外部监测和控制。L9963E具有一整套故障检测和通知功能，可满足安全标准要求。</span></p>
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<p><span style="font-size:20px;">其功能包括：</span></p>
<ul data-automation-description="features-description">
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">符合AEC-Q100标准</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">测量4到14个串联单元，采样间失步延迟为0 μs。还支持母线连接，而不会改变单元效果</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">Coulomb计数器在点火开关开启和关闭状态下均支持电池组过流检测。完全同步的电流和电压样本</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">16位电压ADC，焊接后 V范围内最大误差为±2 mV，Tj范围为 [-40; +105] °C</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">2.66 Mbps隔离串行通信，带再生缓冲器，支持双路访问环。链中第1个与第31个器件开始转换之间的延迟小于4 us。在使用8个L9963E和L9963T收发器的系统中，转换和读取96个单元的时间不到4 ms。在使用15个L9963E和L9963T收发器的系统中，转换和读取210个单元的时间不到8 ms。在使用31个L9963E和L9963T收发器的系统中，转换和读取434个单元的时间不到16 ms。支持基于XFMR和CAP的隔离</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">在正常和安静均衡模式下，每个单元的被动内部均衡电流均为200 mA。可执行循环唤醒测量。在多个通道上同时手动/定时均衡；内部/外部均衡</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">完全冗余式电池单元测量路径，具有ADC交换功能，可增强安全性和跛行回家功能</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">智能诊断程序可自动进行故障确认。通过SPI全局状态字 (GSW) 和专用故障线路发出冗余故障通知</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">两个支持外部负载连接的5 V稳压器，电流分别为25 mA (VCOM) 和50 mA (VTREF)</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">9个GPIO，多达7个用于NTC检测的模拟输入</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">稳健的热插拔性能。各电池单元无需并联齐纳二极管</span></li>
<li data-automation-text="feature-text"><span style="font-size:20px;">完全符合ISO26262标准，满足ASIL-D系统要求</span></li>
</ul>
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<p><span style="font-size:20px;">以上内容来源于意法半导体官网（<a href="https://www.st.com.cn/zh/automotive-analog-and-power/l9963e.html" target="_blank">https://www.st.com.cn/zh/automotive-analog-and-power/l9963e.html</a>）</span></p>
<p> </p>
<p><strong><span style="font-size:24px;">板载资源及主要工作模式</span></strong></p>
<p><span style="font-size:20px;">同时，在开发板资源配置及使用上，开发板可以使用两种不同的菊花链拓扑中工作：集中配置和双路访问环配置。</span></p>
<p><span style="font-size:20px;"><strong>集中式连接</strong>：集中式连接是一种常见的拓扑结构。在这种配置中，多个电池管理系统被串联起来，它们通过一个中间设备与主控板相连。这些电池管理系统之间通过特殊的接口进行连接，这种接口经过精心设计，能够确保数据传输的高效性和稳定性。主控板通过一种特定的通信方式与中间设备进行信息交换，而中间设备则负责将主控板的指令传递给各个电池管理系统，并将电池管理系统的反馈信息回传给主控板。这种集中式连接方式的一大优势在于减少了连接线路的数量，使得整个系统的布线更加简洁、清晰，同时也降低了因线路过多而导致的故障风险。此外，通过特殊的传输方式，信号在传输过程中更加稳定，不容易受到外界干扰，从而提高了系统的可靠性和抗干扰能力。</span></p>
<p><span style="font-size:20px;"><strong>双环式连接</strong>：双环式连接则是在集中式连接的基础上进行的一种改进和优化。它在集中式连接的基础上增加了一个备用的中间设备，从而形成了两个独立的通信环路。这两个环路在正常情况下各自独立运行，数据传输方向相反，互不干扰。这种设计的主要目的是为了提高系统的可靠性。当主环路出现故障或受到干扰导致通信中断时，备用环路可以迅速接手，确保整个系统的通信不会中断，从而保证了系统的正常运行。这种双环式连接方式在一些对可靠性要求较高的应用场景中具有显著的优势，例如在关键的工业控制系统或能源管理系统中，它可以有效避免因通信故障而导致的系统瘫痪，保障系统的稳定运行。</span></p>
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<p><span style="font-size:20px;">总的来说，集中式连接和双环式连接各有其特点和适用场景。集中式连接以其简洁的布线和稳定的信号传输适用于对成本和布线空间有一定要求的场景；而双环式连接则以其高可靠性和容错能力，适用于对系统稳定性要求极高的场合。开发者可以根据实际需求选择合适的拓扑结构，以实现开发板的最佳性能和功能。</span></p>
<p> </p>
<p><span style="font-size:20px;"><strong>以上为对AEK-POW-BMS63EN开发板主控芯片及板载资源及主要工作模式的测评内容介绍。</strong></span></p>
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