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电池管理系统 (BMS) 电动交通正在悄然改变。今年年初，意法半导体发布L9963E电池监控保护芯片旨在解决包括中国在内的全球电池管理系统设计问题。新产品采用独特的架构，可测量4-14个串联电池单体，样本信号之间的同步无延迟。测试结果证明，虽然菊花链可以连接 31个L9963E，但是整链延迟还是不到 4 μs。
然而，L9963E 它远不止是一个简单的电压测量器或典型的库仑计算器。因此，我们还发布了一份白皮书进行深入讨论 BMS 设计的复杂性。此外，为了进一步帮助工程师和决策者设计BMS，在开发电池管理系统时，我们还想讨论五个必须考虑的问题。
为什么要使用电池管理系统？
BMS 测量电池单体的电流和电压，并将信息发送到充电状态 SOC确定电池运行状态的应用系统。电池实际最大容量在使用一段时间后会降低。BMS测量数据可以计算电池的实际最大容量，帮助系统确定电池的健康状态 (SOH) 剩余使用寿命 (RUL)，估计电池是否仍在正常工作或需要更换，并可使用额外的电池优化功能。确定每个电池单体 SOC Dialog代理和 SOH状况，BMS 能平衡电池单体的充放电操作，保证所有电池单体损耗均匀，从而延长电池的使用寿命，获得更高的性能。现在，L9963E 它在确保电池安全运行方面也起着关键作用。
1.注意测量的准确性和速度
理解准确度
电动汽车中的动力电池组
长期以来，工程师首先关注的是 BMS 测量精度。假如系统测量数据不准确，缺乏有价值的信息，用户就会有很大的挫败感。因此，在BMS 在测量每个电池单体的状态时，精度必须很高，速度必须很快，否则，当芯片读取电池组的最后一个单体时，第一个单体的报告测量值不再准确，应用系统无法提供真实反映电池充电状态的结果。
最大误差±2 mV
L9963E 电压测量精度很高，最大误差是 ±2 mV，还可以测量电流，了解每个电池单体的实际容量。此外，该产品的架构确保每个电池单体都有处理芯片监控电数据的特殊资源，而市场上的类似产品通常在电池单体之间共享数据处理资源。通过为每个单体提供特殊的处理资源，我们可以提供同步读数，避免同步解除造成的延迟。在菊链网络结构中，L9963E 也可通过串行总线通信，带宽达到2.66 Mbps，行业内大部分带宽都在徘徊 1 Mbps 左右。因此，阅读和处理。 434 需要单个电池 4 毫秒到 16 毫秒。
2.电池管理系统：注意安全，这是首要任务
了解安全性
BMS 许多设计师经常忽视安全。BMS系统的测量精度有助于提高电池性能，还可以确定电池上是否有过压和过压，或过热或过流。例如，当发生碰撞事故时，电动汽车必须能够判断电池参数不在正常安全值内，并立即启动电池关闭程序，否则将造成灾难性损失。
独特冗余
这些功能要求芯片具有很高的鲁棒性，即使在恶劣的环境下也能正常工作。防止读数错误也很重要。在汽车高速巡航时，读数错误会导致电池组关闭，这是非常危险的。L9963E 模数转换器具有独特的冗余功能，可以交叉检查 (ADC)，确保转换结果准确。如果当前ADC发生异常，L9963E可强制相邻 ADC 接管异常ADC 并排除故障。
3.注重性价比
EVAL-L9963E-MCU
电动汽车越便宜，成本限制就越重要。功能强大但价格过高的芯片会失去大部分吸引力。与众不同的是，L9963E提供丰富的功能，但不增加裸片尺寸，继续保持成本效益。另外，传统的 BMS芯片要求每个电池单体并联一个外部齐纳二极管。在组装过程中，系统不知道哪个电池单体是第一个接触连接器，这一直是一个随机事件。因此，齐纳二极管应保护每个电池单体上的电池管理芯片。L9963E工程师可以简化印刷电路板的布局，降低整体成本，而不需要这些齐纳二极管。
4.两个评估板配合一个强大的评估板 MCU，不仅可以开发原型，还可以开阔视野
了解生态系统
成功的电池管理系统始于简单的概念验证。ST 为 L9963E 提供两个评估板。第一块评估板 EVAL-L9963E-MCU包括带图形用户界面软件的微控制器 STSW-L9963E，它可以帮助开发人员更快地创建应用程序。第二个评估板EVAL-L9963E-NDS插在第一块板上，菊花链可以连接多个L9963E评估板。
L9963E 与 SPC58 Chorus配合使用
EVAL-L9963E-NDS
许多顾客喜欢将军 L9963E 与 SPC58 Chorus MCU搭配使用，因为应用程序需要保存 BMS该微控制器拥有6个系统输出的大量数据点 MB 或者更高的存储空间可以满足应用程序的所有存储需求。多核架构允许开发人员指定核心处理电池管理任务，并将其他核心分配给其他常见应用程序。这款MCU还有许多外设接口，包括6个FlexCAN总线，使整个设计更加灵活。
5.电池管理系统:关注未来，关注现在
所有工程师在设计产品时都试图关注未来。然而，对于电池管理系统，设计不仅要考虑明天的汽车，还要考虑目前的使用 BMS 所有新产品，如电动自行车和踏板车，或便携式医疗设备。L9963E 除传统电动汽车外，还适用于许多其他设计。至少可以测量四个电池单体，10个 毫米 x 10 毫米 TQFP64EP 小包装，以及成本效益，这些优势让企业可以使用相同的 ST 各种开发各种类型的车辆或应用程序，从而节省开发成本。
