【導讀】飛思卡爾近日推出高度集成的電池控制器，助力實現功能安全性、強韌性和經濟性。新產品能很好地平衡測量精度、可擴展性和高速隔離通信的需求，適用于汽車和工業電池管理。
近日，飛思卡爾半導體推出一款面向工業和汽車應用的、高度集成的14組鋰離子電池控制器，旨在經濟高效地滿足嚴苛的 ASIL-C功能安全要求。
圖：飛思卡爾高度集成的電池控制器
飛思卡爾MC33771電池控制器和配套的MC33664隔離通信接口采用64引腳QFP封裝，其中整合了14個電池平衡晶體管、±0.5%精度的電流傳感器(支持范圍從毫安到千安)，2 Mbps通信收發器接口，為48 V電池系統提供強大可靠的性能，可經濟地擴展到1000V以上。該解決方案內置的診斷功能有助于防止汽車和工業電池組出現致命的故障情況，其變壓器耦合了高速隔離式收發器，無需昂貴的隔離式CAN總線，符合ASIL-C要求。總之，這些特性使該解決方案非常適用于廣泛的汽車和工業應用，包括48V電池組、混合動力汽車和電動汽車、電動自行車和能源存儲系統。
由于關鍵任務新應用越來越要求汽車和工業電池提供支持，因此過充、過熱和內部短路或過載等問題必須得到控制，才能有助于確保安全的運行環境。電池控制器精確地測量差分電池電壓、溫度和電流，從而提供精確可靠的電池診斷，這是至關重要的。同樣重要的是，快速、準確地將該信息從電池控制器傳送到控制和保護整個電池系統的電池組控制器，從而使整個電池的能量得到充分利用。
飛思卡爾高級副總裁兼模擬與傳感器事業部總經理James Bates 表示：“我們的新電池控制器采用穩健的設計和全面集成，體現了飛思卡爾的系統級方法 -- 經濟高效地管理電池充電，同時有助于預防故障和危險情況。這個新的電池控制器充分利用了飛思卡爾豐富的汽車行業經驗以及致力于創建可靠而高度集成的高性能解決方案的悠久歷史，能夠降低為滿足嚴苛的安全要求所花費的成本。”
MC33771整合了控制單個48 V電池組所需的許多關鍵功能，包括同步測量電流和電壓的能力，65 us內精確度為2毫伏，使其更容易滿足ISO 26262 ASIL-C要求。嵌入式功能驗證和故障診斷幫助符合ISO 26262 ASIL-C功能安全標準，無需額外的外部電路。對于高壓系統，集成式菊花鏈差分收發器使用穩定的變壓器并隔離3750V的電壓以2 Mbps速度進行通信，而不是采用昂貴的隔離式CAN總線，而MC33664使用同一個帶電壓隔離功能的變壓器直接將電池組連接到系統MCU的雙SPI接口。飛思卡爾的電池控制器解決方案提供了卓越的性能，系統所需物料更少并具有符合ASIL-C額定電池組的強大系統隔離。
MC33771加上飛思卡爾MC33664隔離通訊器件，可優化多種電池結構（包括集中式CAN、分布式CAN和分布式菊花鏈拓撲結構）的生命周期。電池控制器擁有強大、安全的高速菊花鏈通信設計，是昂貴的隔離式CAN總線的替代品。該器件能作為基于CAN的解決方案的替代選擇，電池中不需要本地微控制器、電壓調節器和隔離式CAN層，有助于降低成本、簡化設計復雜性。
已經開發的MC33771是SafeAssure功能安全解決方案，旨在使客戶能夠輕松地滿足嚴格的ISO 26262 ASIL-C要求，以及有關ESD、EMC、低電流消耗和AEC- Q100汽車認證設計的嚴苛標準。雖然飛思卡爾MC33771可用于大多數已知的電池拓撲結構，但是它還擁有一組特定的功能集，用一個器件就可滿足一個典型的48 V LFP電池的要求，這個器件包括14個差分電壓測量，14個嵌入式電池平衡晶體管，7個用于溫度測量的模擬輸入，一個與電池電壓測量同步、可確定單個電池阻抗的嵌入式電流傳感器，還有一個可幫助判斷充電狀態的庫侖計。
其他特性包括：
●9.6 V ≤ VPWR ≤ 61.6 V （運行）, 70 V（瞬態）
●SPI或2 MHz隔離式差分通信
●電流傳感器精度為±0.5%，支持范圍從毫安到千安
●14個差分電池電壓測量和堆棧電壓測量
●電池電壓/電流測量同步
●庫侖計數
●7x ADC/GPIO/溫度傳感器輸入
●初始化尋址
●板載 300 mA被動電池平衡
●低功耗模式
●64引腳QFP封裝
供貨和價格
MC33771和MC33664器件現已提供樣品。其工業市場版預計于2015年第一季度開始批量生產，汽車市場版計劃于2015年第三季度開始批量生產。MC33771 起批1萬個的建議單價為4.86 - 10.95美元， MC33664起批1萬個的建議單價為1.65美元。其他衍生產品也計劃于2015年推出。如需了解更多信息，請訪問：http://www.freescale.com/battery
飛思卡爾為MC33771電池控制器和MC33664變壓器物理層提供硬件支持—KIT33771ASP1EVB和KIT33664EVB評估套件。這些電路板用于幫助加快產品上市時間，并展示這些器件多種嵌入式功能的優勢。
強大可靠的模擬性能
大部分飛思卡爾模擬產品能滿足關鍵的汽車和工業市場需求，包括在擴大的溫度范圍中運行。這些產品的設計和制作都有嚴格的工藝控制，并采用行業標準方法進行了鑒定，缺陷率符合汽車和工業市場的嚴苛要求。MC33771和MC33664器件加入了“飛思卡爾產品長期供貨計劃”，該計劃保證自產品發布之日起提供最少10年或15年的長期供貨。如需查看相關條件和條款以及適用產品清單，請訪問： www.freescale.com/productlongevity。
飛思卡爾SafeAssure計劃：功能安全，簡化之道。
飛思卡爾 SafeAssure功能安全計劃旨在幫助系統制造商所開發的系統更輕松地符合功能安全標準： 國際標準組織 (ISO) 26262 和國際電工委員會 (IEC) 61508。該計劃著重介紹飛思卡爾解決方案－硬件和軟件－都經過最優化設計，以支持功能安全的實施，并隨附一套豐富的支持工具。如需了解更多信息，請訪問 www.freescale.com/SafeAssure。
