适配光伏储能、新能源汽车等场景：低成本MCU开发的BMS方案合集

发布时间：2025-12-4 阅读量：321 来源: 我爱方案网作者: bebop

BMS（电池管理系统）的核心架构一般以专用的电池管理芯片为基础，该芯片通常在单一封装内集成了低功耗微控制器（MCU）与高性能模拟前端（AFE），并配套相应的软件开发环境，助力构建高可靠性与安全性的锂离子电池管理体系。该系统广泛应用于各类电子设备及工业领域，覆盖通讯基础设施、新能源汽车、太阳能储能装置以及军用设备等高阶应用场景。

作为系统的运算与控制中枢，MCU通过数据收集、处理分析、系统保护和执行指令发布等，控制BMS系统各个组件的工作。例如，在小华推出的 48V 混合动力 BMS 系统中，其HC32A4A0 MCU承担多项关键任务，包括执行继电器通断控制、估算荷电状态（SOC）与健康状态、实施均衡策略，以及采集电芯电压、工作电流与环境温度等信息，并进行相应数据的记录与储存。

值得一提的是，目前市场已涌现出多个依托成熟芯片平台的 BMS 方案。例如，我爱方案网联合上游半导体厂商共同推进方案供应商生态建设，现重点推介基于极海及NXP高性能处理器开发的 BMS 参考设计方案，均为当前业界值得关注的技术路径。

扫码可申请方案原理图、Demo板以及免费样片

极海APM32F072家用储能BMS方案

极海半导体智能BMS系统应用方案，支持实时采集、处理、存储电池组运行过程中的重要信息，可配合外部设备如储能设备交换信息，解决电池系统中安全性、可用性、易用性、使用寿命等关键问题，有效延长电池使用寿命，提高电池能源的利用率。

方案优势：

采用APM32F072系列MCU

总电压≤60V，支持15-16串锂电池组应用

持续放电电流100A，持续充电电流50A

支持充/放电过流告警及短路等保护功能

支持电池加热功能

支持单体/总体电压、充/放电电流、以及温度等检测功能，支持电芯容量估算

支持CAN/485/RS232，LED电池状态，SOC指示等功能

NXP 12V高性能汽车BMS方案

方案采用NXP MC33772C AFE芯片，这是一款专为汽车和工业应用设计的电池控制IC。它支持最高6串电池的差分电压模数转换，具备高达256级的平均精度，确保测量的准确性。

电源部分采用NXP FS2303B SBC芯片，其设计满足最新一代汽车电子控制单元（ECU）对系统稳定性和安全性的高要求。该芯片集成了CAN收发器、LIN收发器、高边驱动和功能安全模块，支持通过OTP（一次性可编程）配置特定功能，如LDO输出电压设置等。

方案优势

1. 精准电压采样：支持4路单体电池电压采样，可设置过压、欠压阈值报警。

2. 多功能保护：支持充放电路控制、电流采集及硬件过流保护。

3. 温度监控：具备5路温度采集通道，实时监控电池包内外温度。

4. 智能诊断：支持SOC估算、诊断信息上报及断线检测功能。

5. 安全可靠：符合ASIL-B安全等级，提升系统安全性。

6. 板载扩展：集成RTC IC、EEPROM等从设备，功能更全面。

方案规格：

采样周期：单体电池电压采样周期小于100ms，电池簇电流采样周期50ms，单体温度采样周期1s。

报警功能：支持过压（默认3.65V）、欠压（默认2.5V）报警，阈值可调。

过流保护：硬件支持1500A短路电流保护，持续工作电流60A，瞬态电流580A（5秒内）。

采集精度：电流采集精度达2%（＜200A）或1%（≥200A），电压采集精度±2mV。

均衡功能：支持被动均衡，最大均衡电流300mA。

SOC估算：累积误差小于5%，符合国家标准。

温度报警：支持高温（默认70℃）和低温（默认-20℃）报警，阈值可设。

基于NXPS32K144的BMS一体机解决方案

方案为NXPS32K144的BMS一体机解决方案，支持菊轮链和CAN网路。具有极大的灵活性，可满足不同客户的需求。

使用NXPS32K144作为BMS的控制处理单元，一方面留有CANBUS可以与其他的BMU及其它ECU连接，接受车身诸多感测器的信号，另一方面使用SPI直接或透过NXPMC33664转为TransformerPhysicalLayer(TPL)与NXPMC33771AFEIC通信，获取AFE采集的资料。

核心技术优势

· 监测单节电池的电压、温度

· 监测整串的电压、电流、温度

· 单节电池之间具有被动均衡功能

· 电池包之间采用CAN汇流排或者菊轮炼连接

· 带有多种保护和诊断功能

· 支援SPI/TPL两种可选配的通信方式

方案规格

· 单颗MC33771可监测7到14串电池

· 内置被动均衡电流开关管，最大支援300mA被动均衡电流

· 内置库伦计，用于电流检测

· ASILC芯片功能安全等级