隨著汽車電動(dòng)化與智能化程度不斷提升，傳統(tǒng)12V鉛酸電池正加速被鋰電池取代。然而，鋰電池在帶來(lái)輕量化、長(zhǎng)壽命和低全周期成本優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也對(duì)功能安全提出了更高要求。針對(duì)這一行業(yè)痛點(diǎn)，矽力杰（Silergy）近日推出面向車載12V低壓電池管理系統(tǒng)的高安全等級(jí)解決方案——AFE芯片SA63654 + MCU SA32Bx/SA32Dx，成為國(guó)內(nèi)首個(gè)支持ASIL-D功能安全等級(jí)的12V BMS芯片組合，已獲多家海內(nèi)外主流OEM采用。

長(zhǎng)期以來(lái)，12V鉛酸電池為車輛的剎車助力、門控、緊急照明等關(guān)鍵系統(tǒng)供電，但其高污染、低能量密度及頻繁維護(hù)等問(wèn)題日益凸顯。相比之下，12V鋰電池體積更小、重量更輕、壽命更長(zhǎng)，且無(wú)需更換，契合整車減重與智能化趨勢(shì)。然而，鋰電池對(duì)過(guò)流、短路、熱失控等風(fēng)險(xiǎn)更為敏感，亟需符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)的高可靠性BMS方案。

矽力杰的SA63654模擬前端（AFE）芯片正是為此而生。該芯片嚴(yán)格遵循ISO 26262開(kāi)發(fā)流程，并依托矽力杰于2023年獲得的TUV萊茵ASIL-D功能安全體系認(rèn)證，可支持系統(tǒng)級(jí)實(shí)現(xiàn)最高安全等級(jí)。

其核心安全機(jī)制體現(xiàn)在四大創(chuàng)新設(shè)計(jì)：

一是硬件+軟件雙路徑過(guò)流保護(hù)。SA63654集成微秒級(jí)響應(yīng)的硬件比較器過(guò)流保護(hù)，與毫秒級(jí)的ADC軟件判斷形成冗余。相比僅依賴ADC采樣的業(yè)界方案，該設(shè)計(jì)更適配當(dāng)前主流的MOSFET開(kāi)關(guān)架構(gòu)，不僅能快速切斷危險(xiǎn)電流，還可顯著降低系統(tǒng)休眠功耗。

二是高邊MOS精準(zhǔn)差分診斷。傳統(tǒng)方案通過(guò)外置電阻分壓異步檢測(cè)MOS壓降，易引入誤差與額外功耗。SA63654采用創(chuàng)新差分架構(gòu)，同步采集B+與P+端壓差，直接獲取MOS導(dǎo)通壓降，實(shí)現(xiàn)無(wú)額外功耗、高精度、低誤判的實(shí)時(shí)診斷，同時(shí)減輕MCU負(fù)擔(dān)。

三是真冗余雙路電流采集。芯片內(nèi)置兩套完全獨(dú)立的ADC通道，對(duì)同一采樣電阻進(jìn)行并行測(cè)量，并支持?jǐn)U展至雙shunt配置。這種端到端冗余設(shè)計(jì)遠(yuǎn)超行業(yè)常見(jiàn)的單通道方案，為電流監(jiān)測(cè)提供ASIL-D所需的診斷覆蓋率。

四是全覆蓋電壓采樣診斷架構(gòu)。SA63654在電壓采樣鏈路上實(shí)現(xiàn)主輔通道冗余，包括模擬開(kāi)關(guān)、電平轉(zhuǎn)換及ADC交叉驗(yàn)證機(jī)制，有效規(guī)避共因失效與同構(gòu)冗余缺陷。該架構(gòu)還支持“跛行回家”（Limp Home）模式，在部分功能失效時(shí)仍保障基礎(chǔ)供電安全。

配合專為車規(guī)設(shè)計(jì)的SA32Bx/SA32Dx系列MCU，該方案構(gòu)成完整的12V BMS軟硬件平臺(tái)，覆蓋從輕混到純電各類車型的低壓供電需求。

在12V鋰電替代鉛酸的產(chǎn)業(yè)拐點(diǎn)上，矽力杰憑借全棧自研能力與功能安全深度布局，不僅填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)高安全等級(jí)BMS芯片的空白，更推動(dòng)汽車低壓系統(tǒng)向更高效、更可靠、更智能的方向演進(jìn)。