2026年11月9日讯,面向高压电池管理领域,英飞凌正式推出一款高压电池管理系统(BMS)参考设计,支持计算密集型电池模型直接在电池管理单元(BMU)上运行。该方案集成配备并行处理单元(PPU)的AURIX™ TC4x微控制器,为边缘端的高级电池管理功能提供充足算力支撑。整套参考设计将BMU、电池包监控、电芯监控与全套软件包整合,为高压BMS开发与评估提供一站式软硬件平台。

英飞凌的高压BMS参考设计将BMU与电池包监控、电池芯监控集成在单板上,结合一套全面的软件包,为高压BMS开发与评估提供了一站式软硬件解决方案。
这款参考设计将BMU与电池包监控、电芯监控功能集成在单板上,配合配套软件包,大幅降低高压BMS的开发门槛。其搭载的微控制器PPU处理性能可达标准CPU的30倍,足以支撑机器学习、混合电化学模型、数字孪生、等效电路模型等多种高级建模方法,可针对性优化负荷曲线、充电策略、电芯利用率与续航表现。在实际应用场景中,经过优化的负荷曲线可将电池寿命延长多达30%;在同等建模能力下,电池设计可减少最多20%的电芯数量,或是在电芯配置不变的条件下获得更长续航;依托更强的实时处理性能,充电时间还可缩短多达20%。
本次发布的BMU参考设计,将基于AURIX™ TC4x微控制器的控制板与高压BMS开发所需的各类接口、功能模块深度整合,支持以太网、CAN、USB-C、隔离UART等多种连接方式,同时配备车载与实验室双电源输入、接触器驱动、高压互锁、EEPROM存储,以及用于热失控检测的压力和气体传感器。该BMU可在不同工况下,通过电化学阻抗谱、开路电压测量、库仑计数、卡尔曼滤波、数据驱动AI模型等多种方法,完成电池状态的估算与预测。
这套系统可精准获取电芯内部温度、荷电状态、健康状态、功率状态和安全状态等核心参数,识别锂析出相关指标,为停车、常规充电、快充、行驶及电芯均衡全流程的电池管理提供决策支撑。更早捕捉热失控相关隐患,能为BMS启动预防性、保护性措施预留更充足的响应时间。
在车载边缘端本地运行高级电池模型,可大幅减少需要回传云端处理的数据量,既降低云端基础设施的运行压力,也能显著缩短数据处理时延。同时,实验室、云端与边缘端采用统一的模型架构,也能大幅简化模型验证、部署与OTA软件更新流程。
这套高压BMS参考设计覆盖了电池系统所需的全链路关键监控与保护功能,除BMU之外,还集成电池包监控单元(PMU)与电芯监控单元(CMU),三者配合配套软件包,形成一套协同一致的完整软硬件开发平台。
其中PMU基于PSOC™ 4 HVPA系列架构,提供满足ASIL D功能安全标准的电池包级传感与保护方案,支持电流采样、最高1000V高压监控、绝缘电阻测量与库仑计数,同时预留多路隔离通信接口、压力传感器SPI接口与烟火式熔断器接口,适配工业级高压储能场景的安全需求。
CMU部分集成符合ASIL D和ISO 26262标准的18通道锂离子电池监控与平衡IC,超低功耗特性使其可直接由3至18串电芯供电,硬件级联功能支持最多62块电路板以菊花链方式连接。方案通过误差补偿设计简化电芯级布线,支持19线AFE连接,可实现模块间的电流与功率匹配,覆盖电池全生命周期的重新校准需求,配套隔离UART收发器保障通信链路稳定可靠。
目前该高压BMS参考设计已开放订购,后续将在2026年慕尼黑电子展上正式公开展出。
(刘立庆)

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