科创中国

本项目采用具有自主知识产权的高压结构，针对电池级联状态下共模电压在开关瞬态的耦合特性，采用电荷补偿策略，减小采集开关引入的误差。基于具有自主知识产权的低温漂带隙基准电路，同时采用深埋齐纳二极管对主基准进行长期温度漂移补偿策略，实现低长期温度漂移系数的基准电压。针对 0~5V 的电池电压采集范围实现高精度的电池电压采集。针对芯片之间需要采用隔离方式进行通讯，同时考虑 BMS 系统复杂干扰环境，实现菊花链级联通讯。针对模拟信号的采集会因温度和器件长期工作产生漂移，为此需要对采集精度进行纠错以及进行温度补偿，从而保证系统的精确性。芯片具备高输入电压，并可实现电池均衡控制功能。另外，芯片还可通过预设的通用GPIO 端口实现电流检测、温度检测等额外拓展功能

本团队所研发的多通道 BMIC 芯片采用多通道高压采集技术，实现单片支持 6、8、12、16 通道的高精度电池电压采集。采用高精度数模转换技术，实现 16-bit 增量型 Sigma-Delta ADC 结构，针对 0~5V的电池电压采集范围要求 ADC 的最小分辨率小于 0.1mV。基于超低温漂带隙基准技术，同时采用深埋齐纳二极管对主基准进行长期温度漂移补偿策略，实现长期温度漂移小于 5ppm/1000Hr,温度系数1ppm/℃的基准电压。采用高抗干扰菊花链通讯技术，应用 OOK 和曼彻斯特编码混合调制方式实现菊花链级联通讯。芯片基于自主研发的多功能数模混合电池监测芯片架构，通过自定义指令设计，实现系统芯片的多功能控制。

利用电气化技术来解决碳平衡问题是当今社会应对环保及能源

危机问题的主要手段，而全球致力于实现的可持续的电气化未来的核

心是新能源汽车。电池管理系统 (Battery Management System, BMS)

作为电动汽车电子系统中的核心结构，是实现大功率快充技术和保障

电动汽车在充电和使用过程中安全的重要单元。

BMS 对各个电池单元进行智能化管理及维护，从安全性、耐久

性、动力性三个方面防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用

寿命，监控电池的状态。BMS 能够检测收集并初步计算电池实时状

态参数，同时根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断；

此外，还会将收集到的关键数据反馈给整车控制器，并接收控制器的

指令，与汽车上的其它系统协调工作。总的来说，它主要实现以下几

个功能：电池端电压的测量、电池组总电压的测量、电芯电压的测量、

充电控制、高压安全控制、数据记录及分析、动态监测动力电池组的

工作状态及寿命、单体电池间的能量均衡、电池组总电流测量、模组

温度的测量、热管理控制、实时数据显示和通讯组网功能。

中国锂离子电池在储能市场的需求规模巨大。伴随着储能的增加，

相应的硬件需求也进一步增长。储能的具体应用方案如下图所示，方

案中需要大量电池监控单元对单体电池的状态进行监控与管理

：项目负责人近五年主持或参与陕西省重大重点项目 1项“高抗干扰型 16 通道动力电池监控与管理系统芯片”、国防“十三五” 预研类项目 3 项“电源系统集成技术”“锂离子动力电源智能控制与管理技术研究”“快速无线充电技术”。完成了应用于新能源汽车的一主多从电池管理系统，实现了 SOC 在 2%以内的精度要求；针对星载有效载荷需求，完成了基于第三代半导体器件的全砖大小 8 路输出数字电源模块，有效提升了产品在体积和重量上的优势。本团队在 BMIC 芯片经过近 10 年的技术积累，依托陕西省集成电路与系统集成重点实验室等重点科研平台，在高压开关、高压电源管理、高精度 ADC、超低温漂带隙基准、通讯接口、抗辐射设计等等方面形成了大量的技术积累和知识产权。

。基于超低温漂带隙基准技术，同时采用深埋齐纳二极管对主基准进行长期温度漂移补偿策略，实现长期温度漂移小于 5ppm/1000Hr,温度系数1ppm/℃的基准电压。采用高抗干扰菊花链通讯技术，应用 OOK 和曼彻斯特编码混合调制方式实现菊花链级联通讯。芯片基于自主研发的多功能数模混合电池监测芯片架构，通过自定义指令设计，实现系统芯片的多功能控制。

针对芯片之间需要采用隔离方式进行通讯，同时考虑 BMS 系统复杂干扰环境，实现菊花链级联通讯。针对模拟信号的采集会因温度和器件长期工作产生漂移，为此需要对采集精度进行纠错以及进行温度补偿，从而保证系统的精确性。芯片具备高输入电压，并可实现电池均衡控制功能。另外，芯片还可通过预设的通用GPIO 端口实现电流检测、温度检测等额外拓展功能