在新能源電動汽車領域，隨著電動汽車向智能化方向發(fā)展以及鋰電池技術趨于成熟，成本逐步降低，12V車載電池鋰電替換鉛酸已迎來拐點。與12V鋰電池相對應，對電池管理系統(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鋰電運行模式功能安全QM至ASIL D平臺以及休眠模式功能安全ASIL B平臺的解決方案。

SA63654

強芯賦能 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提供主輔測量通道(Cn通道與Bn通道)以實現(xiàn)“Limp Home”模式。與市面12V AFE競品對比，SA63654最大程度實現(xiàn)主輔通道的冗余，如主副通道的模擬切換開關冗余以及主副通道的電平轉換冗余。后端的低壓模擬開關與Hybrid型電壓ADC則通過片上SD型電流ADC實現(xiàn)交叉驗證，不僅巧妙地解決了共因問題，而且消除了同構ADC的問題。芯片在滿足功能安全的同時，該架構可以有效地降低芯片的功耗，提高芯片的EMC性能。

* 矽力杰專有電壓測量架構

*業(yè)界電壓測量架構

02

獨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-擴展兩個模擬通道來采集另一路shunt的差分電壓。與市面12V AFE競品對比，SA63654實現(xiàn)了電流采集的真正冗余，為實現(xiàn)電流采樣的安全目標提供有力保障。

擴展兩個模擬通道來采集另一路shunt的方式，還可以運用于多正極柱的應用場景。

* 矽力杰專有電流測量架構

* 業(yè)界電流測量架構

03

獨立冗余的電池包過流保護

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在過流保護方面，SA63654提供硬件過流保護和軟件過流保護，兩者形成冗余。過流保護方向均為雙向(充電過流和放電過流)且閾值可編程。與市面12V AFE競品對比，SA63654提供了額外的硬件過流保護電路。競品的過流保護一般都是基于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)下過流響應時間。并且，SA63654的軟件過流保護可以與硬件過流保護形成冗余。

* 矽力杰專有OCP架構

* 業(yè)界OCP架構

*SA63654在不同模式下的過流保護功能

SA63654

新一代模擬前端解決方案

SA63654

車規(guī)級4S BMS AFE

◆ 工作電壓范圍: 4V~28V

◆ 3種工作模式: 關機/睡眠(循環(huán)喚醒)/活動

◆ 4個通道用于電池單元電壓測量

? ±5mV精度 (0.2V~5V, -40°C~125°C)

◆ 1個通道用于BAT電壓測量

? ±50mV精度 (6V~22V, -40°C~125°C)

◆ 2個用于MOSFET診斷的通道

? ±5mV精度 (-1V~4.5V, -40°C~125°C)

◆ 7個溫度測量通道

? 比率測量精度±0.1% (0V VTREF, -20°C~65°C)

? 比率測量精度±0.2% (0V~VTREF, -40°C~125°C)

◆ 芯片溫度測量

? ±7oC精度（-40oC~125oC）

◆ 1個通道用于低端電流測量

? 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)置庫侖計數(shù)器, 在ACTIVE和SLEEP模式下均可用

? 內(nèi)置硬件過流保護, 用于充電和放電

◆ 集成用于電池平衡的NFET, 每通道高達200mA, 奇偶切換

◆ 后臺持續(xù)監(jiān)測過流情況, 一旦檢測到OC事件, 立即禁用預驅動器

◆ 在睡眠模式下周期性喚醒, 以監(jiān)測過壓(OV)/欠壓(UV)/過溫(OT)/欠溫(UT)/庫侖計數(shù)器(CC)/負載變化/應急啟動, 并在檢測到故障時向SBC輸出喚醒信號, 向MCU輸出/FLT信號

◆ 內(nèi)置預驅動器, 用于驅動背靠背MOSFET

◆ 在ACTIVE模式下與ASIL-D功能安全兼容

◆ 40-pin 5x5可焊側翼QFN封裝