拆解國(guó)產(chǎn)高集成BMS SOC芯片:AMG8824A 能力全解讀
導(dǎo)語:在電動(dòng)兩輪車、儲(chǔ)能設(shè)備乃至園林工具領(lǐng)域,電池安全與智能管理早已成為剛需。今天,我們拆解一顆國(guó)產(chǎn)高集成度的電池管理芯片——AMG8824A,帶你一探其設(shè)計(jì)背后的技術(shù)邏輯和工程價(jià)值。
這是什么芯片?
AMG8824A典型應(yīng)用圖
AMG8824A?是一款支持?3~24串鋰電池包?的全集成型 BMS SOC 芯片,由國(guó)內(nèi)廠商邁巨微推出,具備?獨(dú)立運(yùn)行能力?與?MCU協(xié)同控制雙模式。
從采樣、保護(hù)、均衡,到 BUCK 電源和通信接口,一顆芯片打包全部核心功能:
?? 自帶保護(hù)狀態(tài)機(jī),可獨(dú)立完成BMS任務(wù)
?? 支持高壓降壓BUCK輸出
?? 通信采用標(biāo)準(zhǔn) I2C 接口,支持報(bào)警中斷輸出
一句話總結(jié):能采、能控、能算、能保、能供電,一顆芯片頂半個(gè)系統(tǒng)。
它能做什么?核心功能清單一覽
這顆芯片集成了電池管理所需的幾乎所有功能模塊:
???24串電芯電壓采樣 + 總壓監(jiān)測(cè)
???3路外部溫度采樣通道
???放電/充電過流、短路、過溫等全方位保護(hù)
???被動(dòng)均衡功能(典型電流:10mA)
???BUCK電源輸出3.6V/5.4V,可直接驅(qū)動(dòng) MCU / CAN / RS485 等外圍模塊
???雙ADC架構(gòu):ADC1 + ADC2
? 電壓/溫度/輔助信號(hào)采樣
? 電流 + 庫侖計(jì)累加(20bit)
???I2C 通信接口 + ALARM 中斷輸出
?支持“無主控獨(dú)立運(yùn)行”,也適配復(fù)雜主控協(xié)同策略。
?有哪些優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新點(diǎn)?
MagicBMS 系統(tǒng)架構(gòu)
芯片基于MagicBMS 架構(gòu),強(qiáng)調(diào):
? 高可靠性保護(hù)機(jī)制(硬件狀態(tài)機(jī)獨(dú)立判斷)
? 高度集成度(減少外部芯片)
? 適配無MCU運(yùn)行場(chǎng)景(關(guān)鍵冗余保障)
工程價(jià)值:減少主控依賴,降低BOM成本,提升系統(tǒng)魯棒性。
?自帶高壓 BUCK 電源
典型高壓BUCK隔離與非隔離應(yīng)用圖
無需外掛DC/DC芯片,AMG8824A自帶BUCK控制器,支持:
? 輸入范圍:6V ~ 120V
? 輸出電壓:3.6V / 5.4V(可配置)
? 最大輸出電流:150mA(@48V輸入)
? 支持 Fly-Buck 隔離供電模式
?一芯雙電壓輸出,MCU直接上電,外圍電源模塊可刪減。
?雙ADC架構(gòu)(ADC1 + ADC2)
??ADC1:
? 采樣電壓 / 溫度 / 電流 / 輔助信號(hào)
? 精度可選 14bit / 16bit / 18bit
??ADC2:
? 專用于電流采樣 + 庫侖計(jì)
? 支持 20bit 精度,LSB 最小達(dá)?0.5μV
支持高精度SOC估算與能量計(jì)量,減少主控計(jì)算負(fù)載。
?豐富低功耗工作模式
模式 | 功耗典型值 | 喚醒方式支持 |
正常工作模式 | 140μA | I2C、負(fù)載、電流 |
休眠模式1 | 52μA | 充放電電流 |
休眠模式2 | 4.9μA | 負(fù)載/充電器檢測(cè) |
深度休眠 | 2.9μA | 充電器插入喚醒 |
?芯片支持 ADC 定時(shí)采樣喚醒 + 中斷控制喚醒,適用于戶儲(chǔ)等長(zhǎng)時(shí)間靜置場(chǎng)景。
?全面集成:一個(gè)芯片頂一個(gè)小系統(tǒng)
AMG8824A內(nèi)部框圖
這張內(nèi)部框圖清晰展現(xiàn)了AMG8824A的模塊架構(gòu):
??雙ADC采集核心:
??ADC1:負(fù)責(zé)電壓、電流、溫度等多通道采樣;
??ADC2:高精度專用ADC,用于電流采樣 + 庫侖計(jì)累加;
??高壓BUCK模塊:支持3.6V / 5.4V輸出,可為MCU或CAN模塊供電;
??MOS驅(qū)動(dòng)模塊:含充放電、預(yù)充/預(yù)放控制;
??硬件保護(hù)狀態(tài)機(jī):支持過流、短路、過溫、斷線等異常檢測(cè);
??輔助接口:I2C通信、中斷報(bào)警、電子鎖等。
?從電源、控制、監(jiān)測(cè)到通信,全都集成于7mm × 7mm LQFP封裝中,極大簡(jiǎn)化BMS主板設(shè)計(jì)。
?硬件級(jí)保護(hù)機(jī)制全面覆蓋
AMG8824A 內(nèi)置硬件狀態(tài)機(jī),無需主控干預(yù)即可自動(dòng)判定并執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作,支持以下功能獨(dú)立運(yùn)行:
??電壓類:過壓、欠壓、電芯斷線檢測(cè)
??電流類:充電過流、放電過流、短路保護(hù)
??溫度類:充放電高溫/低溫、芯片內(nèi)部過熱
??其他功能:預(yù)充控制、預(yù)放保護(hù)、負(fù)載檢測(cè)、充電器識(shí)別
?關(guān)鍵優(yōu)勢(shì):即便 MCU 宕機(jī),AMG8824A 依然能完成核心保護(hù)動(dòng)作,適用于對(duì)系統(tǒng)冗余和安全性要求極高的場(chǎng)景(如儲(chǔ)能或一體化電池包)。
?封裝規(guī)格與功耗表現(xiàn)
參數(shù) | 值 |
封裝 | LQFP-64,7mm × 7mm |
工作電壓范圍 | 6V ~ 120V |
電壓采樣精度 | ±1.5mV(芯片級(jí)) |
電流采樣分辨率 | 0.5μV(20bit ADC2) |
正常工作功耗 | ~140μA |
深度休眠功耗 | ~2.9μA |
?在電動(dòng)工具、戶儲(chǔ)設(shè)備等功耗敏感場(chǎng)景下,深度休眠 <3μA 的特性極具吸引力。
工程應(yīng)用TIPS
工程師在使用 AMG8824A 時(shí),建議注意以下細(xì)節(jié)設(shè)計(jì):
???串?dāng)?shù)不足24串時(shí),未使用的 VCx 引腳需參考手冊(cè)正確短接,防止誤判斷線;
???BUCK 輸出電流能力與輸入電壓成正比,需根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載預(yù)留余量;
???ADC2采樣建議設(shè)置“零電流區(qū)”,避免小電流噪聲影響庫侖計(jì);
?? 上電是否進(jìn)入保護(hù)狀態(tài),可通過 Default 管腳進(jìn)行靈活配置;
?? 建議使用 MCU 配合 I2C 周期性讀取寄存器,優(yōu)化數(shù)據(jù)穩(wěn)定性與響應(yīng)速度。
?推薦應(yīng)用場(chǎng)景
AMG8824A 尤其適用于以下 BMS 產(chǎn)品形態(tài):
???電動(dòng)兩輪車 / 電動(dòng)滑板車:中高串應(yīng)用(典型16~20串);
???戶用/便攜儲(chǔ)能系統(tǒng):支持24串電池組;
???園林工具等便攜設(shè)備:對(duì)小體積、低功耗有強(qiáng)需求;
???MCU-Free 一體化電池包:主控簡(jiǎn)化或不設(shè)主控,靠芯片自我保護(hù)完成全部安全邏輯。
?為什么選它?
對(duì)比維度 | AMG8824A 的優(yōu)勢(shì) |
功能集成 | 電壓采樣、電流采樣、溫度檢測(cè)、BUCK、電源、保護(hù)全內(nèi)置 |
采樣精度 | 電壓 ±1.5mV / 電流分辨率 0.5μV(20bit ADC) |
功耗控制 | 多模式休眠,深度待機(jī)功耗僅 2.9μA |
系統(tǒng)獨(dú)立性 | 無需MCU亦可獨(dú)立完成關(guān)鍵功能,具備極高容錯(cuò)能力 |
布局友好 | LQFP-64封裝,適合中小尺寸主板,布板靈活 |
?總結(jié)
AMG8824A = AFE + BUCK + 保護(hù)IC + 庫侖計(jì) + 通信模塊 + 基本主控能力,是真正意義上的全集成BMS SOC。
在追求“小體積、高可靠、低成本”的電池管理系統(tǒng)中,這樣一顆國(guó)產(chǎn)芯片,值得被更多工程師嘗試和選用。
評(píng)論