飞思卡尔高度集成的电池控制器助力实现功能安全性、强韧性和经济性

2014年 9月16日，飞思卡尔半导体日前推出一款面向工业和汽车应用的、高度集成的14组锂离子电池控制器，旨在经济高效地满足严苛的 ASIL-C功能安全要求。

飞思卡尔MC33771电池控制器和配套的MC33664隔离通信接口采用64引脚QFP封装，其中整合了14个电池平衡晶体管、±0.5%精度的电流传感器(支持范围从毫安到千安)，2 Mbps通信收发器接口，为48 V电池系统提供强大可靠的性能，可经济地扩展到1000V以上。该解决方案内置的诊断功能有助于防止汽车和工业电池组出现致命的故障情况，其变压器耦合了高速隔离式收发器，无需昂贵的隔离式CAN总线，符合ASIL-C要求。总之，这些特性使该解决方案非常适用于广泛的汽车和工业应用，包括48V电池组、混合动力汽车和电动汽车、电动自行车和能源存储系统。

由于关键任务新应用越来越要求汽车和工业电池提供支持，因此过充、过热和内部短路或过载等问题必须得到控制，才能有助于确保安全的运行环境。电池控制器精确地测量差分电池电压、温度和电流，从而提供精确可靠的电池诊断，这是至关重要的。同样重要的是，快速、准确地将该信息从电池控制器传送到控制和保护整个电池系统的电池组控制器，从而使整个电池的能量得到充分利用。

飞思卡尔高级副总裁兼模拟与传感器事业部总经理James Bates 表示："我们的新电池控制器采用稳健的设计和全面集成，体现了飞思卡尔的系统级方法 -- 经济高效地管理电池充电，同时有助于预防故障和危险情况。这个新的电池控制器充分利用了飞思卡尔丰富的汽车行业经验以及致力于创建可靠而高度集成的高性能解决方案的悠久历史，能够降低为满足严苛的安全要求所花费的成本。"

MC33771整合了控制单个48 V电池组所需的许多关键功能，包括同步测量电流和电压的能力，65 us内精确度为2毫伏，使其更容易满足ISO 26262 ASIL-C要求。嵌入式功能验证和故障诊断帮助符合ISO 26262 ASIL-C功能安全标准，无需额外的外部电路。对于高压系统，集成式菊花链差分收发器使用稳定的变压器并隔离3750V的电压以2 Mbps速度进行通信，而不是采用昂贵的隔离式CAN总线，而MC33664使用同一个带电压隔离功能的变压器直接将电池组连接到系统MCU的双SPI接口。飞思卡尔的电池控制器解决方案提供了卓越的性能，系统所需物料更少并具有符合ASIL-C额定电池组的强大系统隔离。

MC33771加上飞思卡尔MC33664隔离通讯器件，可优化多种电池结构（包括集中式CAN、分布式CAN和分布式菊花链拓扑结构）的生命周期。电池控制器拥有强大、安全的高速菊花链通信设计，是昂贵的隔离式CAN总线的替代品。该器件能作为基于CAN的解决方案的替代选择，电池中不需要本地微控制器、电压调节器和隔离式CAN层，有助于降低成本、简化设计复杂性。

已经开发的MC33771是SafeAssure功能安全解决方案，旨在使客户能够轻松地满足严格的ISO 26262 ASIL-C要求，以及有关ESD、EMC、低电流消耗和AEC- Q100汽车认证设计的严苛标准。虽然飞思卡尔MC33771可用于大多数已知的电池拓扑结构，但是它还拥有一组特定的功能集，用一个器件就可满足一个典型的48 V LFP电池的要求，这个器件包括14个差分电压测量，14个嵌入式电池平衡晶体管，7个用于温度测量的模拟输入，一个与电池电压测量同步、可确定单个电池阻抗的嵌入式电流传感器，还有一个可帮助判断充电状态的库仑计。

其他特性包括：
- 9.6 V ≤ VPWR ≤ 61.6 V （运行）, 70 V（瞬态）
- SPI或2 MHz隔离式差分通信
- 电流传感器精度为±0.5%，支持范围从毫安到千安
- 14个差分电池电压测量和堆栈电压测量
- 电池电压/电流测量同步
- 库仑计数
- 7x ADC/GPIO/温度传感器输入
- 初始化寻址
- 板载 300 mA被动电池平衡
- 低功耗模式
- 64引脚QFP封装

供货和价格
MC33771和MC33664器件现已提供样品。其工业市场版预计于2015年第一季度开始批量生产，汽车市场版计划于2015年第三季度开始批量生产。MC33771 起批1万个的建议单价为4.86 - 10.95美元， MC33664起批1万个的建议单价为1.65美元。其他衍生产品也计划于2015年推出。

飞思卡尔为MC33771电池控制器和MC33664变压器物理层提供硬件支持-KIT33771ASP1EVB和KIT33664EVB评估套件。这些电路板用于帮助加快产品上市时间，并展示这些器件多种嵌入式功能的优势。

强大可靠的模拟性能
大部分飞思卡尔模拟产品能满足关键的汽车和工业市场需求，包括在扩大的温度范围中运行。这些产品的设计和制作都有严格的工艺控制，并采用行业标准方法进行了鉴定，缺陷率符合汽车和工业市场的严苛要求。MC33771和MC33664器件加入了"飞思卡尔产品长期供货计划"，该计划保证自产品发布之日起提供最少10年或15年的长期供货。