最高精度! 单芯片BMS方案OZ37324破解安全难题

  • 2025-07-21 09:35:32
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近期,多起电池安全事故引发广泛关注,涉及消费电子、新能源汽车及储能领域,暴露出供应链管理、安全标准及技术防护等方面的关键问题。电池安全并非单一环节问题,需从电芯制造、BMS算法、系统防护到终端应用全链路协同。

当前,电动两轮车、储能系统、电动工具等领域的电池安全管理方案普遍面临以下问题:

设计兼容性差:

多芯片堆叠方案(如10串/15串AFE组合)导致PCBA与电池包设计难以标准化,平台化开发受阻。

可靠性隐患:

系统复杂度高,故障率上升,安全风险加剧。

开发成本高:

需额外资源解决多芯片协同、信号同步等问题,延长开发周期。

凹凸科技OZ37324如何破局?

凹凸科技直击行业痛点,推出OZ37324,以单芯片支持4-25节电池组,集高精度、高可靠性、高灵活性于一体,可广泛应用于电动两轮车、储能系统、电动摩托车、园林工具、AGV及其他电池供电设备。

应用框图

行业最高精度检测

电压测量:16位Σ-Δ ADC,精度达±1.5mV(0°C~45°C),±5mV(全温范围)。

电流测量:20位Σ-Δ ADC,±1μV超高精度,支持32位库仑计。

同步采样:硬件级电压/电流同步测量,消除时序误差,动态负载响应更精准。

车规级安全防护

多重硬件保护:独立触发OV/UV、过流、短路、过温等12项保护,无需MCU干预。

热失控管理:6路NTC温度监测,支持过温/欠温双重防护。

耐压与防反接:120V耐压设计,BAT引脚支持-80V~120V反接保护。

极简设计,降本增效

单芯片替代多芯片方案:减少外围器件,BOM成本降低

双工作模式:支持独立硬件运行和MCU控制,适配不同开发需求。

高速通信:400kHz I²C接口,CRC校验+模块读取,提升数据可靠性和灵活性。

灵活扩展与低功耗

外接均衡扩展:最大20mA/电芯均衡电流,也可外扩均衡电流到100mA,提升性能。

多功耗模式:最低1μA关机功耗,内置RTC定时唤醒,满足间歇监测与长待机需求。

OZ37324有哪些性能特点?

更高可靠性

更高耐压设计:

o VCC/BATn引脚耐压:最高120V

o BAT引脚反接保护:BATn至BATn-1耐压范围-80V~120V

支持任意顺序连接:提升可靠性及生产效率

高阻抗支持(最高10KΩ):增强系统级ESD和浪涌电压的防护能力

16位Σ-Δ VADC —— 高速高精度电芯电压及温度测量

电芯电压测量:

o 24路输入 + 1路用于汇流排旁路(Busbar Bypass)功能

温度测量:

o 6路外部输入(可配2路精密上拉电阻) + 1路内部温度检测

其他辅助电压测量:

o BAT/VM/VM2引脚电压、V5A及VMCU LDO输出、内部基准电压VREF

典型精度:

o 电压:±1.5mV(0°C~45°C);±5mV(-40°C~85°C)

o 温度:±1°C(0°C~45°C);±2°C(-40°C~85°C)

20位Σ-Δ 电流ADC —— 库仑计数 & 高精度电流测量

CC2(高精度模式):

o 20位分辨率,±1μV@0mV(量程200mV),转换时间32ms

o 启用后持续运行

32位库仑计数器:每32ms自动更新

CC1(高速模式):

o 16位分辨率,±5μV@0mV(量程200mV),转换时间2ms

o 按设定扫描速率自动运行

优势:

车规级ADC提升电压/电流检测精度:电压检测精度提高到行业最高级别±1.5mV,电流检测精度提高到±1μV

双ADC协同:兼顾高速电流响应(CC1)与超高电流精度(CC2)

电压电流同步采集:确保电流与电压测量的时序一致性

车规级温漂控制:全温度范围内保持优异的电压电流线性度

更全面的安全保护功能

独立硬件多重保护机制(无需MCU干预):

o 电压保护:OV1P(一级过压)/UV1P(一级欠压)、OV2P(二级过压)/UV2P(二级欠压)

o 电流保护:COC(充电过流)、DOC(放电过流)、SCP(短路保护)

o 温度保护:OT(过温)、UT(欠温)

o 其他保护:CTO(电池采样线开路检测)、UB(电芯电压失衡)、EOC(充电终止)、E-LOCK(电子锁)

直接驱动MOSFET:CHGL(充电)/DSGL(放电)驱动引脚直连外部MOSFET,实现快速导通和关断

优势:

热失控管理:6路NTC均支持OT(过温),UT(欠温) 保护和中断激活,适用于电池包的热失控管理

高可靠性:双重过压保护(OV1P/OV2P), 双重欠压保护(UVP1/UVP2)提高电池包功能安全

更高的设计灵活性

双工作模式可选:

o 独立硬件模式(Standalone Mode):无需主机干预,自主执行BMS管理

o 主机控制模式(Host Control Mode):通过MCU配置参数及读取数据

高速通信接口:

o 支持 400kHz I²C,具备 CRC校验 和 模块读取(Block Read) 功能

参数可编程:所有保护阈值可通过EPROM存储,灵活适配不同电池类型

功耗与封装规格

功耗模式:

封装信息

封装类型:LQFP48 (7mm x 7mm)

特点:紧凑型设计,适合高密度PCB布局,优化空间利用率。

总结:为何选择OZ37324?

高精度:

±1.5mV电压检测,±1uV电流检测,行业领先。

高可靠性:

车规级防护,极大降低故障率。

低成本:

简化设计,缩短开发周期,优化生产良率。

赋能下一代电池系统,助力客户快速抢占市场先机!