ADuM140X iCoupler 磁耦隔离技术的通用型四
通道数字隔离器
特性
四通道隔离 电平转换器 工作电压：3V/5V 隔离电压：2500V 工作温度：125℃ 传输速率：1M/10M/25Mbps 传输延迟：50ns. 瞬态共模抑制能力：25KV/us 专利 iCoupler 磁耦隔离技术 SOIC-16 无铅封装 低功耗
主控模块包括继电器控制、电流测量、总电压与绝缘
检测和通讯接口等电路 。
继电器 控制
RS232 模块
12V
电源 变换
硬件 看门狗
中央处理器
存储 设备
系统 时钟
CAN0 模块
CAN1 模块
CAN2 模块
总电压与 绝缘检测
电流检测 安时计量
绝缘 检测线
电流 检测线
电池管理系统整体设计 ----从控模块
整车接到故障警告3次以上 （含），按照BMS上传 的最大充电流的80%控 制电机对电池回充，直 至故障解除；
持续上报故障至故障解除
持续上报故障至故障解除
持续上报故障至故障解除，同时控制 启动热管理；发生故障时，若动 力主线还未接通则禁止接通
持续上报故障至故障解除,同时控制启 动热管理
持续上报故障至故障解除,同时控制均 衡电池（均衡在检测到电池差异 时就会启动，不以故障出现为条 件）
整车接到故障警告3次以上 （含），按照BMS上传 的最大充电电流的80% 控制电机充电，直至故 障解除；
持续上报故障至故障解除
放电电流过大
放电电流超过 阀值
BMS上报的最 大放电电 流110%
BMS上报的最 大充电电 流的90%
整车接到故障警告3次以上 （含），按照BMS上传 的最大充电电流的80% 控制电机输出，直至故 障解除；
单体或总电压 过高
单体电压或总 电压超过阀值
单体电压3.65V
单体电压： 3.60V
整车接到故障警告3次以上 （含）,控制电机停止对电池 回充，直至故障解除
持续上报故障至故障解除
单体或总电压 过低
单体电压或总 电压低 于阀值
单体电压2.0V 总电压：240V
单体电压2.5V 总电压300V
整车接到故障警告3次以上 （含）,整车控制停机， 并提示司机停车充电
持续上报故障至故障解除
整车接到故障警告3次以上
充电温度过低 温度低于阀值 0℃
5℃
（含）,控制电机停止 持续上报故障至故障解除,同时控制启
对电池回充，直至故障
动热管理
解除
超时检测 控制电流斜坡下降的故障 故障代码报告给单片机 非常低的单片机控制的的需求
Q&A !?
故障诊断及保护控制策略
故障名称 描述
BMS 温度控制 系统失效
BMS 风扇及 加热控 制失效
故障阀值
检测异常
故障解除阀 值
整车处理方式
BMS处理方式
检测正常
整车接到故障警告3次以上 （含），控制停车，同时通 过CAN发送断电控制命令
从控模块主要实现电压测量、温度测量、均衡管
理、热管理和通讯等电路。
隔离 隔离 隔离 隔离
12V 电源
变换
硬件 看门狗
风机 控制
中央处理器
存储 设备
系统 时钟
CAN 模块
均衡 控制
电压 检测
温度 检测
电压 检测线
温度 检测线
模块功能描述
电源模块：给各种用电器件提供稳定电源 MCU模块：采集、分析数据、收发控制信号 继电器控制模块：控制继电器的吸合、断开来控制电池组是否向外供
CANopen驱动，并集成收发器 16位和32位计时器各2个，带PWM/匹
配/捕捉功能，1个24位系统计时器 12MHz内部RC振荡器，全温度及电压
范围内精度可达1% 上电复位（POR）；多级掉电检测（
BOD）；10-50 MHz锁相环（PLL） 具备± 1LSB DNL的8通道高精度10位
持续上报故障至故障解除
SOC过高
SOC超过阀值 100%
SOC过低
SOC低于阀值 10%
温度过高
温度超过阀值 50℃
温度不均衡 电压不均衡
最高温度与最
低温度 之差超
5℃
过阀值
单体电压与平 均电压 之差超 过阀值
55mV
SOC偏高
SOC超过阀值 95%
95% 15% 45℃ 3℃ 40mV 90%
整车接到故障警告3次以上 （含），控制电机停止 对电池回充，直至故障 解除
ADuC7039 车用集成電流传感器
特性
高精度 ADC
双通道、同步采样、16位Σ-Δ型ADC 可编程ADC吞吐量：10 Hz至1 kHz 內置5 ppm/°C基准电压源
电流通道
全差分、缓冲输入 可编程增益 ADC输入范围：−200 mV至+300 mV 数字比较器，内置电流累加器功能
AD7280A ---转换器操作
AD7280A的转换路径由高压输入 多路复用器或低压输入多路复用器 与SAR型ADC组成。高压多路复用 器选择要转换的模拟输入对VIN0 至VIN6。各电池单元的电压测量 方法是转换相邻模拟输入的压差， 即VIN1 − VIN0、VIN2 − VIN1 。
低压多路复用器选择要转换的辅助 ADC输入AUX1至AUX6。各电池 电压和辅助ADC输入的转换结果可 以在所设定的转换序列完成时间 TWAIT后访问。
ADuC7039---典型连接图
LPC11C24 集成高速CAN物理层收发器的微控制
器
特性
50 MHz Cortex-M0处理器，配有 SWD/调试功能（4个中断点）
32KB/16KB Flash，8KB SRAM 32个向量中断；4个优先级；最多13个
拥有专用中断的GPIO
UART, 2 SPI & I2C (FM+) CAN 2.0 B C_CAN控制器，配有片内
故障记忆功能
在线监测与调试功能
技术要求 450 VDC
500A ≤6
≤0.5% ≤1% ≤± 1℃ －30℃-85℃ 满足整车控制要求 对电池故障进行诊断报警 统计记录次数，记录最后一 次故障时电池状态信息 满足整车要求
说明
在可测量电压范围内 按电流传感器满量程值计算
高于电池工作温度要求
电池管理系统网络方块图
整车控制器
电机控制器
……
高速CAN1
电流
总电 压与 绝缘
电池管理 系统主控
模块
从控模块1 从控模块2 从控模块3 从控模块4 从控
从控模块9 从控模块10
高速CAN2
充电机
充电 车载监控系
插头
统
车辆
电池管理系统整体设计 ----主控模块
隔离 隔离 隔离 隔离 隔离
6个辅助ADC输入 高输入阻抗 电池平衡界面 菊花连结口
1个SPI界面，可用于多达48个通道 读写命令具有CRC保护 内置电压调节器 内置报警功能的串行接口 内置寄存器可用于通道时序控制 VDD工作电压：8 V至30 V 温度范围：−40°C至+105°C 48引脚LQFP 通过汽车应用认证 Power-down模式最低1.8uA工作电流
电 电流检测模块：采集电池组充放电过程中的充放电电流 电压检测模块：测量电池组各个模块电压 温度检测模块：检测电池组充放电过程中电池组温度 均衡控制模块：对电池均衡进行控制 总电压与绝缘检测模块：监测动力电池组总电压以及电池组与车体之
间的绝缘是否符合要求 CAN收发模块：进行其他控制器与MCU间的数据通信及程序的标定
与诊断,协调整车控制系统与MCU之间的通信 RS232收发模块：用于进行电池组管理系统状态监控、程序的标定、
参数的修正
大功率電池應用电路
AD7280A 锂离子电池监控系统
特性
12位ADC，转换时间：1 μs/通道 电池电压精度：± 1.6 mV
6个仿真输入通道，共模范围：0.5 V至 27.5 V
（2）在正确获取电池的状态后进行热管理、电池均 衡管理、充放电管理、故障报警等；
（3）建立通信总线，向显示系统、整车控制器和充 电机等实现数据交换。
设计指标(部分)
项目 最高可测量总电压
最大可测量电流 SOC估算误差（％）
单体电压测量精度 电流测量精度 温度测量精度 工作温度范围 CAN通讯 故障诊断
EV & PHEV & ESS 电池管理系统设计方案介绍
BMS System Application Engineer Tino Pan 01.Sep.2012
主要功能和指标
电池管理系统主要有三个功能：
（1）实时监测电池状态。通过检测电池的外特性参 数（如电压、电流、温度等），采用适当的算法， 实现电池内部状态（如容量和SOC等）的估算和 监控，这是电池管理系统有效运行的基础和关键；
ADC是逐次逼近型寄存器模数转换 器(SAR ADC)，由比较器、SAR 、控制逻辑和两个容性DAC组成。
AD7280A---典型连接图
AD8280A 锂离子电池安全监控器
特性
宽电源电源范围：6.0V ~ 30.0V 多路输入可监控3 ~ 6路电池电压和2个
温度 可调监控阀值：过压、欠压、过温 报警选项：单独或共享报警 扩展温度范围性能-40℃≦TA ≦ +105℃ 可通过菊花链方式连接 内部基准电源 采用电池组供电 LDO可给隔离器供电 通过汽车应用认证 全面自测功能有助于符合ASIL/SIL要求
整车接到故障警告3次以上 （含）,整车控制停机， 并提示司机停车充电
整车接到故障警告3次以上 （含）,按照BMS上传 的最大充、放电电流的 50%控制电机输出，直 至故障解除；
整车接到故障警告3次以上 （含），按照BMS上传 的最大充、放电电流的 70%控制电机输出，直 至故障解除；