在新能源電動(dòng)汽車領(lǐng)域，隨著電動(dòng)汽車向智能化方向發(fā)展以及鋰電池技術(shù)趨于成熟，成本逐步降低，12V車載電池鋰電替換鉛酸已迎來(lái)拐點(diǎn)。與12V鋰電池相對(duì)應(yīng)，對(duì)電池管理系統(tǒng)BMS和模擬前端AFE的需求也孕育而生。矽力杰新一代12V模擬前端SA63654，提供12V鋰電運(yùn)行模式功能安全QM至ASIL D平臺(tái)以及休眠模式功能安全ASIL B平臺(tái)的解決方案。

SA63654

強(qiáng)芯賦能 智馭全局

01

全診斷覆蓋的電芯電壓采集

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在電壓采樣方面，SA63654提供主輔測(cè)量通道(Cn通道與Bn通道)以實(shí)現(xiàn)“Limp Home”模式。與市面12V AFE競(jìng)品對(duì)比，SA63654最大程度實(shí)現(xiàn)主輔通道的冗余，如主副通道的模擬切換開關(guān)冗余以及主副通道的電平轉(zhuǎn)換冗余。后端的低壓模擬開關(guān)與Hybrid型電壓ADC則通過(guò)片上SD型電流ADC實(shí)現(xiàn)交叉驗(yàn)證，不僅巧妙地解決了共因問(wèn)題，而且消除了同構(gòu)ADC的問(wèn)題。芯片在滿足功能安全的同時(shí)，該架構(gòu)可以有效地降低芯片的功耗，提高芯片的EMC性能。

* 矽力杰專有電壓測(cè)量架構(gòu)

*業(yè)界電壓測(cè)量架構(gòu)

02

獨(dú)立冗余的電池包電流采集

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在電流采集方面，SA63654既可以支持低成本的電流采集通道冗余-電壓ADC與電流ADC獨(dú)立采集shunt的差分電壓，也可以支持電流采集通道的完全冗余-擴(kuò)展兩個(gè)模擬通道來(lái)采集另一路shunt的差分電壓。與市面12V AFE競(jìng)品對(duì)比，SA63654實(shí)現(xiàn)了電流采集的真正冗余，為實(shí)現(xiàn)電流采樣的安全目標(biāo)提供有力保障。

擴(kuò)展兩個(gè)模擬通道來(lái)采集另一路shunt的方式，還可以運(yùn)用于多正極柱的應(yīng)用場(chǎng)景。

* 矽力杰專有電流測(cè)量架構(gòu)

* 業(yè)界電流測(cè)量架構(gòu)

03

獨(dú)立冗余的電池包過(guò)流保護(hù)

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在過(guò)流保護(hù)方面，SA63654提供硬件過(guò)流保護(hù)和軟件過(guò)流保護(hù)，兩者形成冗余。過(guò)流保護(hù)方向均為雙向(充電過(guò)流和放電過(guò)流)且閾值可編程。與市面12V AFE競(jìng)品對(duì)比，SA63654提供了額外的硬件過(guò)流保護(hù)電路。競(jìng)品的過(guò)流保護(hù)一般都是基于ADC電流采樣，SA63654的硬件方式可以有效地降低系統(tǒng)休眠功耗和休眠狀態(tài)下過(guò)流響應(yīng)時(shí)間。并且，SA63654的軟件過(guò)流保護(hù)可以與硬件過(guò)流保護(hù)形成冗余。

* 矽力杰專有OCP架構(gòu)

* 業(yè)界OCP架構(gòu)

*SA63654在不同模式下的過(guò)流保護(hù)功能

SA63654

新一代模擬前端解決方案

SA63654

車規(guī)級(jí)4S BMS AFE

◆ 工作電壓范圍: 4V~28V

◆ 3種工作模式: 關(guān)機(jī)/睡眠(循環(huán)喚醒)/活動(dòng)

◆ 4個(gè)通道用于電池單元電壓測(cè)量

? ±5mV精度 (0.2V~5V, -40°C~125°C)

◆ 1個(gè)通道用于BAT電壓測(cè)量

? ±50mV精度 (6V~22V, -40°C~125°C)

◆ 2個(gè)用于MOSFET診斷的通道

? ±5mV精度 (-1V~4.5V, -40°C~125°C)

◆ 7個(gè)溫度測(cè)量通道

? 比率測(cè)量精度±0.1% (0V VTREF, -20°C~65°C)

? 比率測(cè)量精度±0.2% (0V~VTREF, -40°C~125°C)

◆ 芯片溫度測(cè)量

? ±7oC精度（-40oC~125oC）

◆ 1個(gè)通道用于低端電流測(cè)量

? 輸入電壓范圍: ±150mV

? 增益誤差: ±0.1%(-40°C~125°C)

? 失調(diào)漂移: ±1uV(-40°C~125°C)

? 內(nèi)置庫(kù)侖計(jì)數(shù)器, 在ACTIVE和SLEEP模式下均可用

? 內(nèi)置硬件過(guò)流保護(hù), 用于充電和放電

◆ 集成用于電池平衡的NFET, 每通道高達(dá)200mA, 奇偶切換

◆ 后臺(tái)持續(xù)監(jiān)測(cè)過(guò)流情況, 一旦檢測(cè)到OC事件, 立即禁用預(yù)驅(qū)動(dòng)器

◆ 在睡眠模式下周期性喚醒, 以監(jiān)測(cè)過(guò)壓(OV)/欠壓(UV)/過(guò)溫(OT)/欠溫(UT)/庫(kù)侖計(jì)數(shù)器(CC)/負(fù)載變化/應(yīng)急啟動(dòng), 并在檢測(cè)到故障時(shí)向SBC輸出喚醒信號(hào), 向MCU輸出/FLT信號(hào)

◆ 內(nèi)置預(yù)驅(qū)動(dòng)器, 用于驅(qū)動(dòng)背靠背MOSFET

◆ 在ACTIVE模式下與ASIL-D功能安全兼容

◆ 40-pin 5x5可焊?jìng)?cè)翼QFN封裝