一、概 述
目前，隨著市場對于輕便兩輪車的需求增加，鋰電池在電動兩輪車動力系統中的普及率也進一步提升。對于電池系統的智能化、自動化控制，以及對電池系統的實時狀態監測顯得越來越重要。
即將在2026實施的新歐標要求從物理安全、環境耐受性、情境模擬、電氣安全以及系統保護等五個維度對電動兩輪車動力系統進行全面評估。測試項目包括機械測試（如振動、沖擊、跌落）、環境測試（如結露、溫度變化）、模擬車輛事故測試（如擠壓、浸水、燃燒）、電氣測試（如短路、接觸電流）以及系統功能測試（如過充保護、散熱失效）。通過這些嚴格測試的篩選，電池在各種極端條件下的安全性和穩定性將得到保障。此外新歐標還要求電池管理系統（BMS）具備多種功能，能夠實時讀取電池狀態，監控電池使用狀況，從而保護電池系統，延長電池使用壽命。
晶華微依托自主研發的兩款17串AFE模擬前端芯片，SDM91117/SDM91217，搭建多款電動兩輪車與電動三輪車BMS保護板方案，可滿足客戶從10串、13串、15串、16串以及17串的不同需求場景，覆蓋新歐標、美標等行業全新標準。
13串新歐標電動兩輪車保護板方案
10-17串兩輪車應用框圖
從上圖可以看出，電動兩輪車的BMS主要分為以下幾個部分：
1.電池信息采集，保護電路；
2.MCU控制部分，包含SOC、SOH等算法；
3.充放電功率通路；
4.通信電路。
二、方案功能介紹
1. 電池信息采集，保護電路
此電路包含單體電池采集使用的模擬前端AFE，內部集成MOS控制驅動電路，AFE通過采集電芯的電壓、電流和溫度，在過壓、欠壓、欠溫、過流或短路的情況下控制充放電MOS關斷，實現電池保護。AFE內部集成均衡電路，也可以外加均衡電路實現均衡電流調節。
2. MCU控制部分
MCU通過I²C和模擬前端AFE通信，獲取模擬前端讀取到的電壓、電流、溫度等信息，通過MCU將模擬前端的V、I、T等信息并結合電池充放電模型計算出SoC和SOH。在電池信息異常上報并智能控制AFE實現充放電管理。
3. 充放電功率通路
AFE內部集成NMOS低邊驅動，也可以外掛高邊驅動電路。
4. 通信傳感
為了方便用戶實時了解電動車電池包的電壓、電流、溫度等情況，BMS集成藍牙/WiFi通信電路或者是RS-485，通過藍牙/WiFi可以將電池信息實時同步到用戶手機端。
綜上所述，晶華微電動兩輪車BMS方案包含模擬前端的信息采集、保護電路、MCU
SoC計算，充放電功率通路和可選的BT/WiFi通信和RS-485通信。該BMS方案將電池組單體電壓、電流、溫度進行實時監控并上報用戶，并根據用戶設定的保護參數進行自我控制，在電池組工作異常的情況下及時關斷充放電。該方案通用性比較強，可以根據用戶需求，在10~17串范圍內電池串數，采用低邊驅動同口設計方案，充放電電流高達60-80A，兼容NCM、LFP等鋰電池。
三、方案特點
方案特點電池參數檢測：檢測電池總電壓、電流、單體電壓、溫度；
電池狀態估計：SoC、SOH、容量統計；
故障診斷、告警保護：電池過欠壓、過欠溫、過流短路、采集故障等告警保護；
充放電控制、均衡管理：智能控制電池充放電、充電均衡；
數據存儲：參數修改、故障現場數據存儲和讀取、固件更新；
通信控制：通信方式有CAN、RS485，可以和上位機、負載設備、充電機、顯示設備、4G模塊、藍牙模塊等通信。
四、方案選型
SDM91217 7~17節鋰電池組BMS前端芯片
電壓測量±2mV@25℃，全溫范圍小于±10mV；
16 位 Sigma-Delta ADC，所有電壓的測試周期最短為25ms；
20 位 Sigma-Delta ADC，專門用于電流測量，可編程數字濾波；
支持最高 400kHz 的 I²C 通信；
低功耗：關斷模式 2uA，休眠模式 22uA，深度休眠模式 5uA，測量模式 150uA；
BUS-BAR 功能；
內置獨立看門狗功能；
超高 ESD 防護能力，HBM ±4kV；
須搭配 MCU 使用。
SDM91117-10~17節鋰電池組BMS前端芯片
電壓測量 ±5mV@25℃，全溫范圍內小于±15mV；
支持最高 400kHz 的 I²C 通信；
低功耗：關斷模式最低電流為 9uA，睡眠模式電流為 65uA，測量模式電流為 125uA；
EEPROM 可設置過壓、欠壓、過流、過溫等一、二級保護閾值；
二次過充電保護功能；
內置可提供 30mA 電流的均衡開關，同時支持外部均衡開關擴展，實現內部自動奇偶均衡；
可獨立運行各種保護，無需 MCU 參與；
可配置庫侖積分功能，實現電量累計；
指示每串電芯狀態及內置看門狗功能。
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