NXP新一代模拟前端MC33774A芯片优势分析

模拟前端芯片是BMS电池管理系统重要组成部分，发挥着关键的监测和保护作用。随着新能源市场的快速发展，各大IC厂商的模拟前端芯片百花齐放。最近，NXP推出了新一代模拟前端MC33774A芯片，其功能安全达到ASIL D等级。

迭代优势

MC33774A是NXP推出的新一代BMS模拟前端AFE芯片。与前几代相比，其具备功能更丰富、实用性更强等特点。MC33771C、MC33775A、MC33774A三种BMS模拟前端AFE芯片资源对比如图1所示。 图 1 芯片资源对比 与MC33771C相比，MC33774A的迭代优势如下表格1所示。

表格 1 MC33774A的迭代优势

MC33774A特性介绍  

MC33774A是一款18通道电池控制器IC，专为要求苛刻的应用而设计，主要应用汽车、工业领域，如电动汽车（EV）、储能系统（ESS）等。其主要负责实时采集并上报动力电池单体电压、模组温度点信息。具备被动均衡功能，同时可以通过软件配置，有多种可选择的辅助均衡模式，有效保证了动力使用过程中电芯的一致性。MC33774A内部框图如图2所示。

图 2 MC33774A内部框图

芯片特点如下： 1.每个设备可支持4至18串电池；
2.满足AEC-Q100质量等级，ISO 26262 ASIL D级标准；
3.电池电压测量；

➢ 支持母线bus bars测量功能；

➢ 超低长期漂移16位分辨率和±1mV典型测量精度；

➢ 136 us电池电压测量的同步性；

➢ 集成可配置数字滤波器。 4.外部温度和辅助电压测量； ➢ 1路模拟输入通道用于绝对测量，输入电压范围在[0,5V]； ➢ 8路模拟输入通道可配置为绝对或比例测量，输入电压范围在[0,5V]； ➢ 16位分辨率和±5mV的典型测量精度；

➢ 集成可配置数字滤波器。

5.内部测量； ➢ 两个冗余的内部温度传感器； ➢ 电源电压；

➢ 外部晶体管电流。

6.电池电压均衡；

➢ 18通道均衡场效应晶体管FET，平均电流高达150mA，每个通道Rdson典型值0.5Ω； ➢ 支持所有通道的自动奇数/偶数序列同时被动均衡； ➢ 定时器控制均衡； ➢ 电池欠压控制均衡； ➢ 温度控制均衡，如果均衡电阻过热，均衡会中止； ➢ 可配置的脉宽调制PWM占空比均衡； ➢ 在测量期间，会自动暂停均衡，且可配置滤波器稳定时间再采样； ➢ 从休眠中醒来，可配置延迟再开始均衡； ➢ 电池组自动紧急放电；

➢ 恒流电池均衡，以补偿电池电压变化导致的均衡电流变化。

7.用于控制外部设备的I2C总线主接口，例如EEPROM和安全IC等； 8.具备周期唤醒功能； 9.具备反向唤醒功能，在发生故障时通过菊花链唤醒主机MCU； 10.支持SPI或隔离菊花链通信（TPL3）的主机接口； ➢ 2Mbit/s的TPL接口；

➢ 4Mbit/s的SPI接口。

11.TPL3菊花链通信；

➢ 可选电感隔离或电容隔离；

➢ 每个菊花链可支持高达62个节点。

12.功耗； ➢ 运行模式，典型值12mA； ➢ 睡眠模式，典型值60uA； ➢ 深度睡眠模式，典型值15uA。  

目标应用

汽车：

➢ 混合动力电动汽车电池管理系统；
➢ 电动汽车电池管理系统。

工业：

➢ 固定式ESS；
➢ UPS系统。

编辑：黄飞