前言

最近充電頭網(wǎng)拿到一款兆聯(lián)智控的氮化鎵BMS電池管理系統(tǒng)方案。該方案采用主控+模擬前端設(shè)計(jì)，集成了采集、管理、保護(hù)和通訊功能，支持藍(lán)牙BLE通信，支持RS485通信，支持CAN通信，支持弱電開(kāi)關(guān)控制，支持LED或者LCD顯示模組；滿(mǎn)足15S~30S磷酸鐵鋰電池應(yīng)用，也可選三元鋰電池以及鈉電池，支持280A持續(xù)電流。下面充電頭網(wǎng)就帶來(lái)兆聯(lián)智控這BMS方案解析，介紹所使用的器件和設(shè)計(jì)。

兆聯(lián)智控BMS電池管理系統(tǒng)外觀

該方案采用綠色PCB版，正背面并覆蓋有大面積散熱片，板載通訊接口，便于開(kāi)發(fā)調(diào)試，滿(mǎn)足產(chǎn)品實(shí)際需求。

該方案重約331g。

長(zhǎng)為19.993cm。

寬度為7.019cm。

覆蓋散熱片時(shí)厚度為1.27cm。

簡(jiǎn)單看過(guò)產(chǎn)品外觀數(shù)據(jù)，在BMS保護(hù)板領(lǐng)域，持續(xù)通流280A系統(tǒng)，尺寸較小巧。充電頭網(wǎng)繼續(xù)為您帶來(lái)該方案的深度解析。

兆聯(lián)智控BMS電池管理系統(tǒng)方案解析

去除正反面散熱片，可見(jiàn)整齊交叉排布的氮化鎵VGaN器件。

該BMS保護(hù)板搭載兩顆富隆貼片固態(tài)電容，規(guī)格為25V 220μF。

一顆電感，規(guī)格220μH。

一顆杰理藍(lán)牙通信芯片，絲印BP2A851，一旁設(shè)有24MHz晶振。

一顆恒壓恒流控制芯片，實(shí)際型號(hào)為屹晶微EG1189。

兩顆光耦。

一顆PMOS，來(lái)自微碧，型號(hào)為VBE25R04。

一顆集澈DVC1117，是一款采用車(chē)規(guī)級(jí)高壓BCD工藝設(shè)計(jì)的多串鋰電池組監(jiān)控芯片，適用于5 ~17串總電壓不超過(guò)85V的鋰電池包。

另一側(cè)還有一顆集澈DVC1117。

絲印N32G435C8L7芯片來(lái)自國(guó)民技術(shù)，隸屬N32G435系列，是一顆ARM M4F內(nèi)核MCU,，用于實(shí)現(xiàn)BMS系統(tǒng)功能控制。

兩顆芯片，左側(cè)是川土微RS-485收發(fā)器CS48505S，右側(cè)是納芯微數(shù)字隔離芯片NSi8100N。

一顆低功耗時(shí)鐘芯片，可實(shí)現(xiàn)時(shí)秒分、日月年以及星期計(jì)時(shí)。

絲印1011SD的芯片為英諾賽科INS1011SD，采用SOP8封裝，是一顆120V低邊VGaN驅(qū)動(dòng)芯片，開(kāi)關(guān)速度快，支持VGaN專(zhuān)用5V GATE驅(qū)動(dòng)電壓，同時(shí)可承受高達(dá)20V驅(qū)動(dòng)電壓；能夠并聯(lián)驅(qū)動(dòng)多顆40~120V VGaN。該芯片兼容AFE和MCU控制邏輯，靜態(tài)電流低至8μA。

INS1011SD可用于驅(qū)動(dòng)自家VGaN產(chǎn)品，適合BMS儲(chǔ)能系統(tǒng)低側(cè)電池保護(hù)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)滑板車(chē)、UPS、電動(dòng)工具以及輕型電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用。

這款BMS系統(tǒng)方案右側(cè)分布19顆英諾賽科VGaN，系統(tǒng)持續(xù)通流280A，單顆持續(xù)通流接近15A，用于低側(cè)電池保護(hù)。

絲印INNJ25的器件實(shí)際為英諾賽科INV100FQ030A雙向VGaN，耐壓100V，采用FCQFN 4×6封裝。該器件具備諸多亮點(diǎn)，規(guī)格書(shū)中標(biāo)稱(chēng)擊穿電壓144V，而實(shí)際測(cè)試中最高擊穿電壓可達(dá)180V，在應(yīng)對(duì)電異常情況時(shí)擁有更好的裕量，避免電路出現(xiàn)故障，可提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，降低對(duì)更高耐壓等級(jí)器件的依賴(lài)；選用該器件能夠降低系統(tǒng)成本，可一顆VGaN替代兩顆共漏連接的背靠背硅MOS，占板空間更小，電路更簡(jiǎn)潔，可降低系統(tǒng)體積；該產(chǎn)品還具備低至2.6mΩ超低導(dǎo)阻，可降低損耗；另外，該器件具備低溫升且溫度變化量小特性，適合BMS系統(tǒng)并聯(lián)應(yīng)用，還可進(jìn)一步降低散熱成本。

INV100FQ030A適合BMS電池保護(hù)、雙向轉(zhuǎn)換器的高測(cè)負(fù)載開(kāi)關(guān)以及多電源系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)電路燈多場(chǎng)景應(yīng)用。

視角來(lái)到BMS保護(hù)板背面。

靠上部分有兩顆芯片，左側(cè)是普冉P24C64C EEPROM芯片，容量64Kb，右側(cè)是線(xiàn)易微CMP7892集成功率管的隔離反激式電源芯片。

下側(cè)還有一顆麗雋半導(dǎo)體NMOS，型號(hào)為SPTD20R40LIA，耐壓200V，導(dǎo)阻43m?。

充電頭網(wǎng)總結(jié)

兆聯(lián)智控的BMS電池管理系統(tǒng)方案采用主控與模擬前端設(shè)計(jì)，集成采集、管理、保護(hù)及通訊功能，可適配15S~30S的三元鋰電池，并可選磷酸鐵鋰電池和鈉電池，廣泛適用于中壓UPS及儲(chǔ)能類(lèi)產(chǎn)品。方案內(nèi)置國(guó)民技術(shù)ARM內(nèi)核MCU、杰理藍(lán)牙芯片、川土微RS-485收發(fā)器，具備豐富的上位機(jī)圖形化控制功能，便于調(diào)試。在散熱方面，方案的PCB板層正反面均覆蓋大面積散熱片與導(dǎo)熱膠，具備強(qiáng)大的散熱能力，是一款高效、可靠、易于開(kāi)發(fā)量產(chǎn)的BMS解決方案。

該方案的亮點(diǎn)是采用英諾賽科的VGaN驅(qū)動(dòng)芯片INS1011SD+與雙向VGaN INV100FQ030A。其中，單顆英諾賽科VGaN即可取代兩顆硅MOS，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并降低導(dǎo)阻，從而有效減少損耗。此外，該器件的最高擊穿電壓超過(guò)標(biāo)稱(chēng)的144V，最高可達(dá)180V，為系統(tǒng)提供更高的安全裕量，降低電路故障概率。英諾賽科VGaN與自家驅(qū)動(dòng)方案的配合，顯著降低了BMS系統(tǒng)的整體成本。同時(shí)，這種組合還能減少系統(tǒng)散熱成本和損耗，進(jìn)一步縮小整機(jī)體積，提升整體性能。

如您需要了解關(guān)于英諾賽科VGaN的更多信息，歡迎郵件詢(xún)問(wèn)MARCOM@innoscience.com。