英飞凌推出高压电池管理系统参考设计，助力在边缘端实现高级电池建模与系统集成能力

【2026年11月9日，德国慕尼黑讯】全球功率系统和物联网领域的半导体领导者英飞凌科技股份公司(FSE代码：IFX / OTCQX代码：IFNNY)推出一款高压电池管理系统(BMS)参考设计，可支持计算密集型电池模型直接在电池管理单元(BMU)上运行。该解决方案集成了配备并行处理单元(PPU)的AURIX™ TC4x微控制器，为边缘端的高级电池管理功能提供了所需计算性能。这套参考设计将BMU与电池包监控、电池芯监控以及一套全面的软件包整合在一起，为高压BMS开发与评估提供了一站式软硬件解决方案。

英飞凌的高压BMS参考设计将BMU与电池包监控、电池芯监控集成在单板上，结合一套全面的软件包，为高压BMS开发与评估提供了一站式软硬件解决方案。

微控制器的PPU处理性能可达标准CPU的30倍。这种更强的计算能力可以支持高级的建模方法，包括机器学习、混合和电化学模型、数字孪生以及等效电路模型。这些能力有助于优化负荷曲线、充电策略、电池芯利用率和续航。在各种应用场景中，经过优化的负荷曲线可将电池寿命延长多达30%。同等建模能力下，电池设计可减少最多20%的电池芯数量，或是在电池配置不变的条件下获得更长续航。得益于更强的处理性能，充电时间还可缩短多达20%。

用于高级电池建模与控制的BMU

该BMU参考设计将基于AURIX™ TC4x微控制器的控制板与高压BMS开发所需的接口和功能相结合。它支持以太网、CAN、USB-C、隔离UART连接，并提供车载和实验室电源输入、MOTIX™接触器驱动、高压互锁、EEPROM，以及用于热失控检测的XENSIV™压力和气体传感器。该BMU可采用多种方法，在不同工况下估算和预测电池状态，包括电化学阻抗谱、开路电压测量、库仑计数、卡尔曼滤波、等效电路和电化学模型、数字孪生、基于AI的模型以及其他数据驱动的方法。

这些方法可用于估算电池芯内部温度、荷电状态、健康状态、功率状态和安全状态等参数，并识别锂析出指标。这些估算结果可为停车、充电、快充、行驶及电池芯均衡过程中的电池管理提供支持。如果能够更早地检测到热失控相关状况，用户就能为电池管理系统启动预防性或保护性措施预留更多时间。

在车载端本地运行高级电池模型，可以减少需要传输到云端进行处理的数据量。这有助于降低云端基础设施压力，缩短处理时延。在实验室、云端和边缘环境中采用一致的模型架构，也有助于简化模型验证、部署以及OTA软件更新。

覆盖电池系统的集成监控与保护

该高压BMS参考设计集成了电池系统所需的关键功能。除BMU外，该解决方案还包含电池包监控单元(PMU)与电池芯监控单元(CMU)。该参考设计结合了配套软件包，构成了一套协同一致的软硬件平台，供用户进行高压BMS开发与评估。

该PMU基于PSOC™ 4 HVPA SPM 1.0，提供满足ASIL D标准的关键电池包级传感与保护方案。它支持电流采样、最高1000V的高压监控、绝缘电阻测量以及库仑计数。该设计还提供TLE9012和TLE9018器件的隔离UART连接、用于主微控制器的隔离CAN接口、用于压力传感器的SPI接口，以及烟火式熔断器接口。

该CMU集成了TLE9018DQK，一款符合ASIL D和ISO 26262标准的18通道锂离子电池监控与平衡IC。其超低功耗特性使其可直接由3至18串电池芯供电，硬件级联功能支持最多62块电路板以菊花链方式连接。该解决方案还通过采用英飞凌的误差补偿概念，简化了电池芯级布线，支持19线AFE连接。它还支持模块间的电流和功率匹配，包括全生命周期内的重新校准。TLE9015DQU隔离UART收发器提供了通信接口。