簡(jiǎn)介

比亞迪自研BF891X系列AFE模擬前端芯片，它不直接輸出功率，卻是閃充技術(shù)下電池能夠安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)效的核心支撐。

BF891X系列是一款用于針對(duì)高壓電池模塊的電壓及溫度數(shù)據(jù)的采集監(jiān)視芯片，內(nèi)置16位增量累加型(Δ∑)ADC和高精度低溫漂電壓基準(zhǔn)源，室溫典型條件下具有低于±3mV的電池測(cè)量誤差。

單個(gè)BF8915B-1可監(jiān)測(cè)一個(gè)16節(jié)串聯(lián)電池模組，可以通過(guò)將多顆BF8915B-1 級(jí)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)多達(dá)數(shù)百個(gè)電壓通道和溫度通道的同時(shí)檢測(cè)。單個(gè)BF8915B-1 具有2個(gè)串行差分通信端口，多個(gè)BF8915B-1可通過(guò)菊花鏈通信連接，可實(shí)現(xiàn)高速率、高抗干擾的局域通信，這種菊花鏈通信可以雙向操作，以確保通信的完整性。

BF8915B-1 支持內(nèi)部和外部電池電荷均衡控制，內(nèi)部集成16個(gè)均衡開(kāi)關(guān)最大可支持4.2V下300mA的內(nèi)部均衡電流放電。

整體特性

• 工作溫度范圍：-40℃～+125℃

• 存儲(chǔ)溫度范圍：-65℃～+150℃

• 電壓測(cè)量誤差：

        ≤±3mVAccuracy(0V～5V,+25°C)

        ≤±5mVAccuracy (0V～5V,-40°C～+125°C)

        ≤±1mVAccuracy (0.5V～4.5V, +25°C)，應(yīng)用板級(jí)校正后

• 單顆最大可以測(cè)量16節(jié)串聯(lián)電芯電池電壓

• 堆疊式架構(gòu)可以支持?jǐn)?shù)百節(jié)電池和溫度同時(shí)檢測(cè)

• 內(nèi)置串行差分通信接口：

  1Mbps隔離式串行通信

  支持大于10米雙絞線菊花鏈通信

  低EMI靈敏度和輻射

  支持雙向通信操作用于斷線保護(hù)

• 可在4ms之內(nèi)完成所有電池電壓檢測(cè)

• 片內(nèi)通道同步時(shí)間小于4ms

• 頻率可編程的16位增量累加型(Δ∑)ADC，專用于檢測(cè)電池電壓和溫度

• 具有可編程定時(shí)器用于電池電荷均衡，均衡電壓閾值可配置，配置后可自主均衡

• 16個(gè)內(nèi)部均衡開(kāi)關(guān)，單雙數(shù)異步開(kāi)啟，均衡開(kāi)關(guān)控制占空比可配置，單通道4.2V下最大均衡電流300mA

• 支持內(nèi)部和外部均衡

• 自帶功能安全診斷

• 8個(gè)通用數(shù)字GPIO或模擬輸入-溫度或其他的傳感器輸入

• 四種模式可配置：

        SLEEP模式

        STANDBY模式

        MEASURE模式

        MONITOR模式

• 對(duì)Latch-up（閂鎖效應(yīng)）不敏感

• 64引腳eLQFP封裝

應(yīng)用場(chǎng)景

• 電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車

• 后備電池系統(tǒng)

• 電網(wǎng)能量存儲(chǔ)

• 高功率便攜式設(shè)備

典型應(yīng)用

BMS監(jiān)視系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

芯片架構(gòu)

引腳配置

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

• ±1mV級(jí)高精度采集，筑牢閃充安全核心防線

大電流、高倍率閃充的核心安全隱患在于電壓、溫度，系統(tǒng)一旦發(fā)生誤判，極易引發(fā)過(guò)充、析鋰等問(wèn)題。而BF891X系列具備行業(yè)領(lǐng)先的精準(zhǔn)采集能力，搭載16位Σ-Δ高精度ADC，能夠?qū)崿F(xiàn)±1mV級(jí)超低單體電壓測(cè)量誤差，能實(shí)時(shí)同步采集每一顆電芯的電壓、溫度數(shù)據(jù)，且1ms內(nèi)即可完成所有電芯通道的采集，真正做到了“又準(zhǔn)又快”。正是這份精準(zhǔn)，為BMS電池管理系統(tǒng)提供了最可靠的數(shù)據(jù)支撐，直接保障1500kW超大電流快充的全程安全，從根源上杜絕安全風(fēng)險(xiǎn)。

比亞迪自研BMS產(chǎn)品應(yīng)用示意圖

• 高效均衡+高速通信，讓閃充又快又耐用

閃充不僅要快，更要兼顧電池壽命，而電芯一致性是關(guān)鍵——就像木桶效應(yīng)，只要有一顆電芯“拖后腿”，就會(huì)影響整體充電效率和電池壽命。BF891X系列內(nèi)置16/18個(gè)均衡開(kāi)關(guān)，最大可支持300mA的內(nèi)部均衡電流放電，能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電芯壓差，快速平衡每一顆電芯的狀態(tài)，避免“有的充太滿、有的充不滿”的情況。同時(shí)，它支持回環(huán)菊花鏈雙向通信，多個(gè)芯片可級(jí)聯(lián)操作，實(shí)現(xiàn)多達(dá)數(shù)百個(gè)電壓、溫度通道的同時(shí)檢測(cè)，抗干擾性強(qiáng)、通信穩(wěn)定，適配800V甚至更高電壓的電池系統(tǒng)，完美匹配第二代刀片電池的閃充需求。

產(chǎn)品展示（示意圖）

• 車規(guī)級(jí)硬核可靠性，解鎖全場(chǎng)景閃充天花板

閃充技術(shù)最震撼的突破之一，便是在-30℃極寒環(huán)境下，僅比常溫多3分鐘即可從20%充至97%。這份全場(chǎng)景適配能力，離不開(kāi)BF891X系列的強(qiáng)悍性能所提供的底氣。該系列芯片嚴(yán)格滿足AEC-Q100車規(guī)認(rèn)證，搭載120V高壓工藝，集成硬件過(guò)溫保護(hù)，可在-40℃~125℃極端高低溫、強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。依托這份可靠性，配合第二代刀片電池全溫域智能熱管理系統(tǒng)，直擊“極寒快充難”的行業(yè)痛點(diǎn)，北方寒冬、南方酷暑皆能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定極速補(bǔ)能，真正將“全場(chǎng)景無(wú)差別閃充”從概念落地為現(xiàn)實(shí)，彰顯比亞迪自研芯片的硬核實(shí)力。

• 靈活配置，舞臺(tái)不只在二代刀片電池

BF891X系列的舞臺(tái)，遠(yuǎn)不止于單一電池類型。該系列芯片支持鋰電池、磷酸鐵鋰電池等主流電池類型，通過(guò)軟件即可自定義過(guò)充/過(guò)放保護(hù)閾值，無(wú)需額外硬件改動(dòng)，精準(zhǔn)匹配不同電池特性。同時(shí)，可靈活調(diào)整ADC采樣率、過(guò)采樣率、均衡策略等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)從新能源汽車到儲(chǔ)能系統(tǒng)、消費(fèi)類電池等多場(chǎng)景無(wú)縫切換，完美適配不同電壓平臺(tái)的運(yùn)行需求。更便捷的是，該芯片無(wú)需從零開(kāi)發(fā)，僅通過(guò)配套上位機(jī)工具或通信指令就能完成一系列參數(shù)配置，即可直接落地目標(biāo)場(chǎng)景，顯著提升配置效率。

BF891X系列產(chǎn)品特性一覽

結(jié)論

“油電同速”的奇跡，依托1500kW閃充樁的強(qiáng)悍功率，亦離不開(kāi)二代刀片電池打造的“鋰離子高速通道”，而B(niǎo)F891X系列AFE芯片，則是連接兩者的“精準(zhǔn)紐帶”——它不搶鏡、不張揚(yáng)，卻用專業(yè)的監(jiān)測(cè)能力，讓閃充從“暴力灌電”的猜疑變成“精準(zhǔn)控電”的現(xiàn)實(shí)，既實(shí)現(xiàn)了速度的飛躍，又守住了電池安全與壽命的底線。

從2021年國(guó)內(nèi)首款量產(chǎn)裝車的車規(guī)級(jí)BMS AFE芯片BF8915A-1，到如今國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)BMS AFE芯片出貨量裝車量雙第一、適配全球最快閃充技術(shù)的BF891X系列，比亞迪半導(dǎo)體用自研實(shí)力向市場(chǎng)證明：極致的產(chǎn)品體驗(yàn)，從來(lái)都離不開(kāi)每一個(gè)核心零部件的精益求精。

在每一次酣暢淋漓的極速補(bǔ)能背后，在每一段安心無(wú)憂的出行旅程之中，正是BF891X系列AFE芯片無(wú)聲地監(jiān)測(cè)著電池的每一次“脈搏”——以1mV的精密守護(hù)，見(jiàn)證電動(dòng)化上半場(chǎng)的圓滿收官！