在电动汽车中，40%的成本来自电池，这就像为电动汽车提供电池一样“泵血功能”心脏。电池性能和使用寿命是衡量电动汽车性能的重要指标。如何掌握这些指标，保证每个电池的最佳运行状态?
电池管理系统BMS(batterymanagementsystem)，它在电池操作系统中起作用“电池保姆”角色。它处理了足够丰富的信号，包括：电池.撞击.CAN.充电.水泵.髙压.绝缘等等。
过度放电会对电池造成永久性损坏。在极端情况下，锂电池过热或过度充电会导致热失控.电池破裂甚至爆炸。所以，通过BMS它可以准确测量电池组的使用，保护电池免受过度充放电，平衡电池组中每个电池的功率，分析计算电池组的功率，并将其转换为可理解的电池寿命信息，以确保动力电池的安全运行。
BMS包括哪些主要芯片?
AFE模块：实现电池信息采集.功能，如状态监测
AFE(模拟前端，AnalogFrontEndFrontEnd)包括传感器接口.模拟信号调理(Conditioning，包括阻抗转换.程控增益放大.电路过滤和极性转换等。.模拟多路开关.取样保持器.ADC.数据缓存、控制逻辑等部件的存储和控制逻辑的集成部件。AFE还带有MCU.DAC以及各种驱动电路和各种驱动电路。
电池平衡模块：提高电池寿命和循环寿命
电池不平衡会影响电池寿命和电池蓄电池循环寿命。蓄电池不平衡的特点是电池串联时，每个电池的电压不相等，特别是在充电端和放电端。当不同容量的电池串联在一起时，串联电流相同，但小容量的电池首先充电到更高的电压，然后显示每个电池的电压不相等。即使全容量相同，但SOC当不同的电池组串联在一起时，SOC高电池的电压偏高，这表明每个电池的电压不相等。即使充电容量相同，也是如此。.SOC同样，但是每个电池的内阻R不同，所以在充放电的时候，IR不同的压差也会导致电池端的电压不同。此外，一些外部因素(如电池组的局部温度或个人电池之间的热不平衡)也会导致个人电池的老化速度不同，从而导致内部电阻不平衡。最后，每个电池的电压可能不相等。
主动平衡电路主要包括主动平衡电路.被动平衡。主动平衡是将最大功率的省电芯的额外功率转移到最小功率的省电芯，或转移到整串电池以实现能量回收。被动平衡是通过电阻消耗最大功率的省电芯的额外功率。
计算单元(MCU等等)：实现控制.计算等功能
MCU作为一个计算平台，满足要求AEC-Q100.ISO26262等认证。以ADI48V油电混合BMS系统为例，MCU继电器控制.SOC/SOH估计.平衡控制.电芯电压.电流.温度数据采集.数据存储等功能。与消费和工业相比，MCU，车规级MCU行业壁垒较高。半导体对产品的可靠性.一致性.安全性.可靠性和长期效率要求高，研发难度大：车辆外部温差大，芯片温度控制性能要求高;在产品寿命方面，车辆设计寿命通常为15年以上，远高于消费电子产品的寿命要求;在效率损失方面，车辆半导体需求一般为零故障;在安全方面，汽车电子的高功能安全标准为电子系统日益复杂的生产带来了足够的安全保障。半导体的供应周期需要覆盖整个车辆的整个生命周期，供应需要可靠.对企业供应链配置和管理工作提出了较高的要求。
隔离电路:实现高低压模块之间的电气隔离
隔离装置实现高低压模块之间的电气隔离，技术路线包括光耦隔离和数字隔离。隔离装置可以转换和导出输入信号以实现输入.导出两侧电气隔离的安全监管装置。电气隔离可以保证弱电电路与弱电电路之间信号传输的安全。如果没有电气隔离，一旦出现故障，弱电电路的电流将直接流入弱电电路，对电路和设备造成危害。此外，电气隔离去除了两个电路之间的接地环，可以阻挡共模.浪涌等干扰信号的传播使电子系统具有更高的可靠性和可靠性。大多数在高压(弱电)和低压(弱电)之间传输信号的机器应通过电气隔离和安全法规认证。广泛应用于信息和通信.电力电表.工业控制.各个领域，如电动汽车。
BMS主要的芯片制造商在欧美
在BMS可选芯片AFE不多。我们可以接触到什么AFE内部结构相似，但不同之处在于取样通道的数量.内部ADC的总数.类型和架构。
AFE主要供应商有ADI.TI.ST.松下.NXP和瑞萨ADI收购的产品线主要来自凌力尔特和美信(2019年)ADI收购凌力尔特后，与通用汽车等全车公司合作开发无线研发BMS，推出了无线BMS系统和平台检测电池数据，并在从电池生产到回收的整个周期中进行分析，以最大限度地提高动力电池的价值。瑞萨的商品主要来自收购Intersil。AFE商品的供应商通常是外国公司。目前，中国没有提供任何制造商AFE芯片。
AFE主要供应商和产品型号
从MCU方面，供应商主要有TI.ST.NXP.英飞凌.瑞萨等。目前我国也有很多MCU制造商正在积极布局汽车标准级商品，如中英电子.兆易创新.北京君正.芯海科技.国民技术.紫光国微.纳思达.乐鑫科技.博通集成.复旦微电.上海贝岭.晶丰明源等。
MCU主要供应商和产品型号
在ADC目前，主要供应商包括TI.ADI.ST.瑞萨等，大多是美国制造商，ST虽然有，但产品种类相对较少。中国主要有上海贝岭.思瑞浦.圣邦股权.芯海科技。
在数字隔离方面，数字通信主要用于高低压之间，如数字通信BMS主控板上的高压取样MCU之间的SPI通讯，以及板AFE与MCU的SPI通讯。主要供应商有ADI.TI.SiliconLabs等等。当然，除了使用数字隔离器，还可以使用光耦.或者是变压器隔离方案。
更具代表性BMS芯片
TI高精度电池监控.平衡.保护器
汽车电气化发展迅速，BMS系统成为主要核心问题。TI在电动汽车BMS这个领域取得了很大的成就，先后发布了合规ASILD标准的有线BMS和无线BMS领先行业的解决方案。
BQ79614-Q1电路拓扑图源：TI
BQ79614-Q1是一种可用的混合动力.纯电动汽车BMS模块化高精度电池监控器.平衡器和保护器可以实时监控电池温度。为了防止过热，可以独立暂停和启动。芯片的工作电压为12V，可在128μS高精度电压监测14个电池。
BQ79614-Q1芯片集成了前滤波器和后滤波器ADC低通滤波器。为了降低成本，前端滤波器可以在电池输入电路中使用.低压的差分RC滤波器。ADC低通滤波器用于监测滤波器后的直流电压，以便于计算电池充电状态。在芯片中，可用于测量外部热敏电阻BQ79614-Q在通信方面可以与BQ连接或直接通过7600设备UART接口与MCU完成通信。如果通信线路异常，MCU可通过隔离式差分菊花链与电池组直接通信。
STL9963E电池监控保护芯片
意法半导体(ST)推动半导体市场多年，芯片应用跨越多个领域，成为汽车芯片的主要供应商。在汽车领域，为了满足市场和设计需求，推出了L9963E电池监控和保护芯片旨在处理电池管理系统设计的全球困难，包括中国电动汽车
