大聯大世平推出基于國民技術和杰華特產品的鋰電池管理系統方案

2023年6月6日，致力于亞太地區市場的國際領先半導體元器件分銷商---大聯大控股宣布，其旗下世平推出基于國民技術（Nations）N32L406和杰華特（JOULWATT）JW3376、JW3330芯片的鋰電池管理系統（BMS）方案。

圖示1-大聯大世平基于國民技術和杰華特產品的鋰電池管理系統（BMS）方案的展示板圖 

電動自行車作為守護居民出行“最后一公里”的最佳交通工具，雖然具有經濟實用、方便快捷的特點，但也存在巨大安全隱患，其中最值得警惕的便是與電池相關的隱患。近年來，由于電池老化或電池充電不當而釀成的事故時有發生，因此BMS系統的使用變得極為重要。BMS系統是對電池進行管理的系統，不僅具有電壓和電流的測量功能，防止電池過充、過放、過溫、欠溫等異常狀況出現，還能對電池的容量和健康情況進行預測，并對隱藏的危險起到預警作用。由大聯大世平基于國民技術N32L406和杰華特JW3376、JW3330芯片推出的鋰電池管理系統（BMS）方案，具有多種電路保護機制，可有效延長使用壽命、提高電池利用率。  

圖示2-大聯大世平基于國民技術和杰華特產品的鋰電池管理系統（BMS）方案的場景應用圖 

本方案采用上板+下板的結合方式。上板為MCU板，主要搭載了國民技術N32L406 MCU以及CAN、UART等接口，下板為AFE板，主要集成了杰華特JW3376和JW3330芯片以及均衡電路、充放電控制電路、溫度采集電路等模塊。 

N32L406 MCU采用32 bit Arm^? Cortex^?-M4F內核，最高工作主頻為64MHz，支持浮點運算和DSP指令，集成高達128KB的嵌入式Flash與24KB SRAM，并集成了豐富的高性能模擬器件和I/O端口以及多種外設，不僅如此，該MCU還內置了一個內部高速AHB總線，兩個低速外設時鐘總線APB以及總線矩陣。 

下板中的JW3376是一款多節電池組監控和保護IC，包括一個用于電池電壓和溫度感應的14位ADC和一個用于充電/放電電流感應的16位ADC。而JW3330是一款低功耗、100V高邊N溝道MOSFET驅動控制IC。其通過切斷高壓側開關并斷開電源，可以避免低邊保護時系統接地線斷開等問題的發生，以便主機和電池組之間能夠持續通信。不僅如此，JW3330與模擬前端芯片配合使用時，可支持3-20串電池模擬前端控制。 

圖示3-大聯大世平基于國民技術和杰華特產品的鋰電池管理系統（BMS）方案的方塊圖 

除此之外，本方案還集成了長晶科技MOSFET、納芯微CAN接口芯片、華邦Flash產品、Vishay電阻器以及莫仕旗下多種連接器等產品。借助這些產品，本BMS方案可為11 ~ 16串鋰電池、磷酸鐵鋰電池提供實時監測，并具有過壓/欠壓保護、高/低溫保護、斷路保護、過流保護等功能，支持串口與CAN通信，可及時顯示電池狀態，提高電池的安全性。另外，BMS系統還能對電池進行一致性管理，其采集單體電壓信息，并通過被動均衡方式使電池組達到一致性，這可以有效延長電池壽命。 

核心技術優勢：

?   N32L406主控：

?  128KB Flash，32KB SRAM；

?  包含1個12位的ADC，采樣速度高達4.5Msps；

?  包含1個12位的DAC，采樣速度高達1Msps；

?  5個通用定時器、2個高級定時器、2個基本定時器、1個低功耗定時器；

?  2個I2C接口、2個SPI/I2S接口和5個U（S）ART接口；

?  1個全速USB 2.0設備；

?  1個CAN 2.0通信接口；

?  內置密碼算法硬件加速引擎。

?   AFE-JW3376：

?  一個14位ADC對電池電壓和溫度進行采樣，精度為±7mV，2.3-4.3V；

?  16位ADC采樣充電/放電電流；

?  4通道熱敏感測，精度±1℃；

?  電池過壓/欠壓和溫度保護；

?  11-16串電池平衡；

?  充電/放電過流保護、放電短路保護；

?  可靠的SPI通信；

?  3.3V LDO輸出用于外部應用；

?  外部保護N-MOS高驅動能力：12mA/86mA；

?  集成預充電/放電功能；

?  封裝：TSSOP48。

?   JW3330：

?  通過切斷高壓側開關并斷開電源，可保持主機和電池組之間的持續通信；

?  對充電和放電FET進行單獨控制；

?  與模擬前端芯片配合使用，支持3-20串電池模擬前端控制。 

方案規格：

?   MCU：Arm Cortex-M4F 32-bit內核，主頻高達64MHz；

?   MCU電源使用1.8V-3.6V，VDD引腳為I/O引腳和內部調壓器供電；

?   支持UART通信、CAN通信、SPI通信和I2C通信；

?   使用100V/130A N-MOS管*10；

?   支持SWD/JTAG調試接口；

?   具備LED指示燈和按鍵；

?   開發板尺寸：67mm×80mm。