基于Nuvoton产品的电池监测方案

2023年3月23日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下品佳推出基于新唐科技（Nuvoton）KA49517A或KA49522A的电池监测方案。

图示1-大联大品佳基于Nuvoton产品的电池监测方案的展示板图

随着电动化技术在当今社会的占比逐渐提高，电池管理芯片（BMIC）也迎来了快速发展时期。其主要的作用是对电池进行实时监测，防止其出现过充、过放、过压、过流、过温的状况，以保证电池系统的平稳运行并延长电池的使用寿命。对于工业领域的电池管理芯片来说，除了要具有实时的监测功能，还需要符合安全、可扩展以及设计简易的三大特性。针对这些需求，大联大品佳基于Nuvoton KA49517A或KA49522A芯片推出了电池监测方案，可实现工业储能电池在内的多种电池监测功能。

图示2-大联大品佳基于Nuvoton产品的电池监测方案的场景应用图

Nuvoton成立于2008年，是一家专注于开发微控制/微处理、智能家居及云端安全相关应用IC、电池监测IC等产品的公司，其具有灵活的技术、先进的设计能力及数字模拟整合能力，并且通过不断创新的产品、制程及服务能为客户提供高性价比的产品。

本方案采用的KA49517A或KA49522A芯片是Nuvoton旗下具有保护功能的电池监测IC。这两款产品均搭载了高精度ADC，可实现电池电压、电流的精准测量。并且具有SPI接口，可实时读取电压数据、电流数据、以及电池状态。不仅如此，KA49517A/22A还搭载了故障检测、FET、关断功能，可强化电池安全功能。在工作能力方面，KA49517A最高可支持17串电芯，电源电压最大85V；KA49522A最高可支持22串电芯，电源电压最大110V。

图示3-大联大品佳基于Nuvoton产品的电池监测方案的方块图

除了电源管理模块外，本方案搭配了一个MCU模块，通过连接PC中的上位机人机界面，可直观地向用户展示电池的状态及电压、电流等数据，并能生成预警报告，进一步提高系统安全性。

核心技术优势：

Ÿ 高串数：最高支持22通道/17通道；

Ÿ 高性能参数：电压测量精度为10mV，电流测量精度为1%；

Ÿ 高稳定性：全压、宽温度范围，精度保持不变；

Ÿ 高安全性：预警报告、Charge Pump FET Driver、诊断检查功能、电流测量ADC诊断检查功能、MCU故障诊断检查。

方案规格：

Ÿ 电池串数：22串（KA49522A），17串（KA49517A）；

Ÿ 电压采样精度：10mV，无需校准，50μs/通道；

Ÿ 电流采样精度：高速ADC（0.81ms），低速ADC（250ms）；

Ÿ 电池平衡：支持内部平衡和外部平衡，内部平衡最大平衡电流为50mA；

Ÿ FET驱动：支持高低边驱动，高边驱动时Tf=20μs，Tr=20μs，CL=20nF；

Ÿ 保护：支持电压UV/OV保护，电流SCD/OCC/OCD；

Ÿ 通信：SPI通信，支持CRC校验，1MHz的最大通信速率，内置WDT保护；

Ÿ LDO 2.5V/3.3V/5V可选，输出电流最高可达50mA；

Ÿ 工作温度范围：40~85℃，芯片自身保护温度：175℃；

Ÿ 功耗：ActiveMode =3.6mA，SleepMode=80μA，ShutdownMode=1μA。