據數據統計，中國市場擁有3億輛兩輪三輪電動車，2019年我國電動兩輪車產量為3609萬輛，銷量為3464萬輛，其中700萬外賣人員和310萬快遞人員是電動車的重度使用者。

隨著2019年4月15日新國標正式實施，我國鋰電兩輪車銷量達到680萬輛，鋰電池在我國兩輪電動車滲透率達到18.8%，預計2023年鋰電兩輪車滲透率將達到53%。在兩輪車行業中，鋰電池替換鉛酸電池的已經成為必然趨勢，特別是市場上大量出現共享電動車和鋰電池換電服務，進一步推動了對智能鋰電池的大量需求。

電池管理系統

Battery Management System

BMS是針對電動車鋰電池的管理系統。由于鋰電池在大量生產時，難以掌握其品質，加之操作環境、老化、過充、過放等因素，電池效率、壽命變差，嚴重時可能導致起火燃燒等安全問題。

近年來，城市兩輪電動車充電起火事件頻發，人們對電池續航能力以及電池安全性的需求持續增長，電池管理系統BMS日益受到重視，市場也將持續增量，預計2025年BMS國內市場將超過500億規模。

共享電動車或換電用智能鋰電池，對鋰電池BMS有著特殊要求，BMS必須具備通訊功能，必須對鋰電池的SOC進行精確計算，才能讓平臺或騎手了解可用電量，并作出相應的操作，這是大大有別于以前鉛酸電池或者低端鋰電池單純依靠電壓來估算電量的模式。

這對BMS的產品研發和成本提出了巨大的挑戰，既要鋰電池BMS具有強大的功能，同時又要降低成本。兆易創新和銳祺智能攜手創新性地解決了這一問題，基于GD32E230 MCU芯片推出了低成本、高性能的BMS解決方案，推動產業變革和發展。

BMS方案概述

銳祺智能基于GD32E230 MCU芯片開發的BMS解決方案主要適用于16串鋰電芯管理，可對鋰電池組提供過充、過放、過流、過溫、欠溫及短路保護功能，還可提供充電過程中的電壓均衡功能；可通過 RS485進行通信，與PC上位機、柜控等進行數據通信，可以通過上位機軟件進行設備控制、校準以及數據監控。

本解決方案配有 4G無線通訊模塊，可將電池包監控信息上傳監控后臺。可進行高精度的GPS（兼容 GPS 和北斗）定位，可進行遠程無線OTA升級。

該方案通過基于芯片的底層開發、創新設計，極大的提升了方案產品的集成度，器件數量比市場上同類產品降低30%以上，Layout布板面積大大縮小，可以更加靈活的設計PCB尺寸，以適應鋰電池PACK安裝尺寸要求。

BMS方案系統框圖

BMS方案元件介紹

1

GD32E230 MCU在本方案中的功能

符合IPMI V2.0規范

符合VITA46.11規范

支持HPM.1固件升級

提供FRU和SDR編輯軟件

模擬輸入電壓、電流、溫度等

溫度測量和有效載荷通信

熱插拔開關輸入，LED和有效負載功率控制輸出

2

GD32E230系列MCU主要規格

Cortex-M23@72MHz

Flash：16KB~64KB

SRAM：4KB/8KB

多種通訊方式：I2C x2，SPI x2，UART x2

高速高精度ADC，12bits ADCx1@2.6Msps，16通道

高級定時器x1，可產生6路死區可調的互補PWM輸出

通用定時器x5

gFlash專利加密技術

豐富的封裝類型： LGA20/TSSOP20/QFN28/QFN32/LQFP32/LQFP48

供電電壓：1.8V~3.6V

工業級的工作溫度范圍：-40℃-+85℃

工業級的ESD和EMC水平

BMS方案特點

工作溫度：-40℃~+85℃;

支持最大16串電芯;

支持過壓、欠壓、過流、過溫、低溫、短路保護等;

支持精準的SOC計量;

支持均衡;

支持485通信;

支持4G通訊模塊擴展接口，客戶根據鋰電池產品需求，可以實現4G通信和GPS定位功能;

溫度采樣：電芯溫度2路，MOS溫度1路;

本方案集成度高，成本低，具有極強的成本競爭優勢。該方案采用行業最小的Layout布板面積，可以適應任何挑戰性的鋰電池PACK設計。同時兼容4G物聯網接口設計，產品容易升級成物聯網BMS。我們提供完整的參考設計方案、配置工具和生產工具，快速保證產品量產，大大降低產品研發投入。

編輯：jq