为充分整合利用西安电子科技大学国家大学科技园（以下简称“西电科技园”）平台优势，建立创新资源校企合作共享机制，扩大技术应用成果的源头供给，西电科技园联合西安电子科技大学技术转移中心将不定期对西安电子科技大学技术应用成果进行展示，为有需求的企业提供成果对接支持，助力企业突破发展瓶颈，服务更多优秀技术应用成果转化落地，走上孵化转化产业化之路，形成共赢发展机制。本期发布西安电子科技大学技术应用成果展示如下：

高性能锂电监控与管理系统芯片

所在学院：微电子学院

01 项目概况

（一）项目背景

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。

相对于储能市场，新能源汽车市场更加庞大，带来各个产业链的发展，如快充、无线充电等。

（二）项目简介 

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。

（三）关键技术

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。

02 技术成熟度

□概念验证 □原理样机 ☑工程样机 □中试 □产业化
03 合作方式

□联合研发 □技术入股 □转让 □授权（许可）☑面议