電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)BMS的性能需求也在與日俱增。而如今，BMS也開(kāi)始集成MCU、AFE等產(chǎn)品，這對(duì)于其中的MCU而言，又提出了新的要求。

比如隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)能效和續(xù)航時(shí)間的要求不斷提高，MCU需要在保持高性能的同時(shí)，進(jìn)一步降低功耗。并且為了更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)和控制充放電過(guò)程，MCU需要具備高精度的ADC和DAC。

并且儲(chǔ)能BMS需要與AFE、傳感器、上位機(jī)等設(shè)備進(jìn)行通信，因此MCU需要具備多種外設(shè)接口，如UART、SPI、I2C、CAN等。同時(shí)由于儲(chǔ)能系統(tǒng)需要高可靠性，因此MCU需要具備功能安全特性，如故障檢測(cè)、自我診斷等。

此外，為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和降低開(kāi)發(fā)成本，MCU正朝著集成化和模塊化方向發(fā)展。一些MCU內(nèi)置了AFE、預(yù)驅(qū)等功能模塊，減少了外部元件的數(shù)量，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

主流架構(gòu)上采用Cortex-M4/M33或RISC-V，支持硬件浮點(diǎn)運(yùn)算（FPU）和DSP指令，滿足復(fù)雜算法（如SOC/SOH估算、FOC控制）需求。主頻從100MHz向200MHz以上演進(jìn)，縮短電流環(huán)響應(yīng)時(shí)間。

市場(chǎng)中的儲(chǔ)能MCU新品

由于儲(chǔ)能系統(tǒng)的新需求，也促使廠商推出了相應(yīng)產(chǎn)品。例如晶豐明源的LKS32MC453便是一款高性能、低功耗的MCU。其采用192MHz的32位Cortex-M4F內(nèi)核，具備豐富的DSP指令和硬件浮點(diǎn)運(yùn)算單元，能夠快速處理復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，滿足儲(chǔ)能BMS中對(duì)電池狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制的需求。

集成了多種外設(shè)，如2個(gè)I2C接口、2個(gè)SPI接口、1路CAN接口和3路UART接口等，內(nèi)置3路14位SAR ADC，采樣及轉(zhuǎn)換速率可達(dá)2 Msps，內(nèi)置3個(gè)通用16位定時(shí)器、2個(gè)通用32位定時(shí)器和1個(gè)24位systick定時(shí)器，具備多種低功耗模式，如睡眠模式、深睡眠模式等。

內(nèi)置12MHz高精度RC時(shí)鐘和低速32kHz時(shí)鐘，可外掛12-24MHz外部晶振，確保系統(tǒng)在不同工作條件下的穩(wěn)定運(yùn)行；同時(shí)具備ADC自檢模塊、CRC模塊等，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性和安全性。

愛(ài)普特的APT32F103是一款基于RISC-V架構(gòu)的32位MCU，最高工作頻率達(dá)48MHz，具有高性能、高可靠性和豐富的外設(shè)接口。

片載80Kbytes的程序閃存，內(nèi)含8Kbytes的SRAM以及獨(dú)立的3Kbytes數(shù)據(jù)閃存。支持多種通信協(xié)議，包括1xI2C、3xUART、1xUSART、1xSPI和1xSIO。最多支持30個(gè)GPIO，所有GPIO均可配置為外部中斷。具備4個(gè)大電流驅(qū)動(dòng)管腳，每個(gè)管腳支持灌入最大電流為120mA。

擁有多達(dá)24路的12位ADC，支持內(nèi)部/外部VREF輸入，支持多達(dá)25路的觸摸按鍵控制器。配備多個(gè)定時(shí)器，包括1x16位增強(qiáng)型定時(shí)器（支持7路PWM輸出）、1x16位通用定時(shí)器（支持2路PWM輸出）、4x16位基本定時(shí)器、1x16位低功耗定時(shí)器和1x16位實(shí)時(shí)時(shí)鐘定時(shí)器。包括獨(dú)立看門狗定時(shí)器（IWDT）和窗口看門狗定時(shí)器（WWDT），確保系統(tǒng)在異常情況下的可靠性和穩(wěn)定性。

工作電壓支持1.8V-5.5V的寬電壓范圍，能夠在-40℃-85℃的寬溫度范圍內(nèi)正常工作，支持多種低功耗模式，能夠根據(jù)負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整功耗。通過(guò)CS 10V A級(jí)測(cè)試，支持ESD 8KV和EFT 4KV保護(hù)。

小結(jié)

目前儲(chǔ)能MCU方向均聚焦于高性能、高集成度、工業(yè)級(jí)可靠性，未來(lái)，隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)，MCU將進(jìn)一步向AI化、寬壓化、RISC-V化發(fā)展，國(guó)產(chǎn)廠商有望憑借本土化服務(wù)和性價(jià)比占據(jù)更大份額。