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中科芯（CETC）- 汽車BMS進口芯片國產型號替代推薦表

發布時間：2024-07-30 品牌：中科芯(CETC) 瀏覽量：1448

電池管理系統(BMS)又稱電池保姆或電池管家，主要功能包括數據采集、電池狀態估算、能量管理、安全管理等。BMS系統通過采集、計算電池組主要參數，控制電池組充放電，保護電池過沖或放電，從而延長電池使用壽命，實現對電池組的智能化管理和維護。前幾年BMS領域的芯片大多數美國和歐洲芯片企業占據，而今更多的國產芯片已經不斷在國內外汽車尤其是在新能源汽車品牌中得到廣泛認可和使用。

中科芯汽車BMS芯片國產替代解決方案

中科芯是由58所為核心組建的“中”字頭電子設計制造企業，其32位MCU可以替代ST等進口芯片。南山電子是中科芯授權經銷商，我們為電池管理系統(BMS)生產企業推薦以下進口芯片的替代型號供您參考：

BMS AFE（Analog Front End，模擬前端）

  • 功能：AFE通過傳感器接口和模擬信號調理電路來收集電池的狀態信息，如電壓和溫度，以幫助監控電池的健康狀態并防止電池過充或過放。
  • 選型考慮因素：芯片的電壓范圍、電流處理能力、采樣通道數、內部ADC的數量和類型、以及芯片的架構等。例如，對于不同的電池串數，需要選擇適合的AFE芯片，如TI的BQ40z50-R1適用于1串到4串的電池。
  • 型號推薦：中科芯（CETC）的CKS6815Hh和CKS6813NZ-Q可以分別支持12和18節電池串聯。

車規微控制器（MCU）

  • 功能：處理來自傳感器的數據，執行電池狀態估算，控制電池組的充放電過程。
  • 選型考慮：需要具備高速處理能力、低功耗特性，以及足夠的內存空間來存儲數據和程序，當然還包括供貨安全、批次一致性等關鍵因素。
  • 型號推薦：南山電子推薦選擇中科芯CKS32K144和CKS32K148兩款32位ARM Cortex-M4F內核、112MHz通用型 MCU。

車規DC/DC直流轉換器

  • 功能：將一個直流電壓轉換為另一個直流電壓，這包括降壓和升壓兩種操作，以滿足不同設備對電壓電流的需求。
  • 選型考慮因素：DC/DC電源模塊的選型需要綜合考慮效率、操作溫度、輸入輸出電壓、最大輸出電流、紋波噪聲以及功耗和效率等多個因素，以確保所選模塊能夠滿足特定應用的需求，同時保證系統的穩定性和可靠性。
  • 型號推薦和理由：
    • CKSP541X-Q：3.8V ~ 36V、輸出電流2A/3A同步降壓轉換器
    • CKSP5423-Q：2.5μA靜態電流、65V/3.5A 同步降壓型轉換器

車規LDO（低壓差線性穩壓器）

  • 功能：基于自身較低的壓降電壓來調節輸出電壓。
  • 選型考慮：輸入/輸出電壓范圍、最大輸出電流、輸入/輸出電壓差（Dropout Voltage）、最大耗散功率（Power Dissipation）、紋波抑制能力、穩定性等。
  • 型號推薦和理由：
    • CKSP3603-Q：300mA、40V超低靜態電流(3.8μA)低壓降穩壓器
    • CKSP3515-Q：500mA、低靜態電流、小型低壓降穩壓器
    • CKSP31112-Q：雙路1A低噪聲(5μVRMS)、LDO穩壓器

車規CAN(控制器局域網芯片)

  • 功能：CAN通信協議是一種消息傳遞協議，用于實時系統的通信，特別適用于汽車和其他需要高速數據傳輸的應用。CAN芯片負責在各個控制系統組件之間傳輸數據，確保系統的順暢運行。
  • 考慮因素：CAN總線接口數量（通道數）、數據傳輸速度、接口類型和兼容性、特定功能需求等。
  • 型號推薦及理由：
    • CKS104X-Q ：具有待機模式的高速CAN收發總線
    • CKS1051-Q ：高速CAN總線收發器

車規FLASH存儲器

  • 功能：用于數據存儲和程序代碼的保存，具有非易失性、快速訪問和較長壽命等特點,在斷電情況下可保持存儲數據的安全。
  • 考慮因素：可靠性、容量、讀寫時間、寫周期和擦除周期功耗、與DSP芯片的兼容性、價格、封裝形式、供貨周期、技術支持以及普及程度。對于特定的應用場景，如供電電壓、接口類型、溫度范圍和封裝形式等也是需要考慮的因素。對于汽車電子設備還要考慮是否通過車規級認證。
  • 型號推薦及理由： CKS25QL256-Q：3.3V 256Mb串行NOR FLASH存儲

車規EEPROM（電可擦編程只讀存儲器）

  • 功能：包括存儲關鍵數據、執行代碼、記錄設備事件、保存用戶可配置設置以及作為數據備份等。
  • 考慮參數：包括容量、接口類型、工作電壓范圍、性能與可靠性等。
  • 國產型號推薦：中科芯CKSM16-Q
  • 理由：16Kb SPI串口EEPROM

車規運放

  • 功能：運算放大器是一種具有高放大倍數的電路單元，通常與反饋網絡一起使用，以實現特定的功能模塊。
  • 主要參數:包括輸入失調電流、輸入偏置電流、共模抑制比（CMRR）、增益帶寬積（GBW）、壓擺率（SR）、輸入電壓范圍和輸出電壓范圍、短路電流（Isc）、輸入阻抗。
  • 國產型號推薦：中科芯AiP2904-Q
  • 理由：1.2MHz、低功耗、雙極36V雙通道運放。

車規比較器

  • 功能：比較器在編程、信號處理、觸發電路、開關控制等多個領域都發揮著重要作用，是實現信號比較、轉換、控制等功能的關鍵元件。
  • 主要參數：包括響應時間、頻率、過驅動量、供電電壓、靜態功耗、工作溫度、偏置電流、輸出延遲時間、電源電壓影響、以及芯片類型。
  • 國產比較器型號推薦：中科芯AiP2903
  • 理由：雙極36V雙通道差分比較器。

車規電平轉換芯片：

  • 功能：電平轉換通過調整信號的電壓水平，使得高電壓設備可以與低電壓設備之間進行通信。
  • 主要參數：包括信號特性、傳輸速度、最大負載電容、傳輸方向（是否需要帶方向控制）、雙方信號工作電壓范圍、輸入高電平電壓與輸出端VIH的比較、單電源使用時的高電壓端驅動低電壓端時的5V Tolerance問題、低電壓端驅動高電壓端時的VIH是否滿足、控制信號跟隨的電源域、以及單方斷電的問題。
  • 國產電平轉換芯片推薦：AiPTS0104
  • 理由：1.65V~5.5V、4路雙向電平電壓轉換器。

車規TVS（瞬態抑制二極管）

  • 作用：抑制瞬間過電壓。當被保護電路瞬間出現浪涌脈沖電壓時，由高阻狀態變為低阻狀態，對浪涌電壓進行分流和箝位，從而保護電路中各元件不被瞬間浪涌脈沖電壓損壞。
  • 選型主要考慮參數：括瞬態脈沖波形、最大鉗位電壓（Vc）、脈沖峰值電流（Ipp）、環境溫度、脈沖持續時間、穩態功率（P0）、極間電容（Cj)以及TVS的封裝尺寸等。
  • 國產TVS管型號推薦：CKS2CT1A-Q
  • 理由：來自國家軍工背景，穩定可靠，一致性好的ESD和浪涌保護器件。