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开发案例样本

一、 【项目名称】

二、 【开发团队简介】（选填，填写了可以让客户更多了解您，接单机会更多）

三、 【项目亮点】（选填）

项目描述：完成对BMS主控需求的解析、制定对应开发方案、方案评估、电路开发设计、PCB设计，部门评审、A/B/C样板开发制作、单板测试、EMC测试整改（CE、RE等）、量产SOP产品生产资料的制作输出（BOM、GERBER、FCT半成品测试需求、EOL成品测试需求等）、PACK装包验证测试及整车性能验证测试工作等。

四、 【作品简介 】

    1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片；

    2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景；

新能源汽车的BMS，用来采集动力电池的电芯电压、模组温度等；新能源汽车&储能市场应用广泛；

    4.用了什么新技术，新方案。

AFE精度误差1mV;通信CAN兼容菊花链方案

五、【系统构架图 】（选填）

六、【硬件部分的描述 】

    1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的；

    2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下;

基于BQ79718 AFE的BMS系统实现原理与工作过程

本BMS系统以BQ79718车规电池模拟前端AFE为电芯采集单元，搭配BMS主控MCU，完成锂电池模组的电芯电压采集、温度采集、电芯均衡、故障诊断与保护上报，通过菊花链隔离通信实现高压电池模组的数据交互，实现对串联锂电池组的状态监控与安全管理。

一、系统实现原理

BQ79718是支持9‑18串电芯采集的车规AFE芯片，内部集成多路模拟多路选择器、高精度16位ADC、硬件比较器、被动均衡驱动、菊花链通信控制器、电源管理、故障检测逻辑、GPIO温度采集模块，作为高压侧电芯感知单元；主控MCU作为低压侧控制单元，二者配合完成整套BMS功能。

1. 电芯电压采样原理 每一路CELL引脚直接对接单节电芯两端电压，内部电平位移电路把高压电芯电压转换为芯片内部可处理的模拟信号，经多路开关送入高精度ADC完成模数转换，ADC输出原始数据经过内部数字低通滤波，抑制采样噪声，得到精度约±1mV的电芯电压数字量；同时内置断线检测电路，可识别采样线束脱落故障。芯片内部硬件比较器配合配置的阈值DAC，硬件实时监控每节电芯过压OV、欠压UV，不依赖软件即可捕捉电压异常事件并置故障标志位。
2. 温度采集原理 芯片GPIO引脚外接NTC热敏电阻分压电路，采集电池模组、MOS管温度；将NTC分压模拟电压与内部参考阈值对比，转换得到温度数字值，同时硬件检测超温OT、低温UT故障，故障信息存入寄存器。
3. 电芯均衡原理 BQ79718为每一路电芯集成被动均衡驱动，可外接均衡MOS与功率放电电阻。当部分电芯电压高于其余电芯，MCU下发均衡指令，AFE对应通道驱动MOS导通，电压偏高的电芯通过功率电阻放电，拉低该节电芯电压，缩小电芯之间压差；芯片自带均衡过热保护，均衡温度过高会自动暂停均衡，防止器件过热损坏，均衡电流可通过PWM配置调节。
4. 通信原理 采用变压器/电容隔离的菊花链通信，多片BQ79718可以级联堆叠，适配电池包更多串数；最靠近低压侧的一片AFE和主控MCU建立通信，数据包沿着菊花链依次传递到每一片AFE，数据携带CRC校验，支持环形拓扑通信冗余，提升高压与低压之间的通信抗干扰能力，实现高低压电气隔离，避免高压串扰损坏主控MCU。
5. 电源与故障机制 芯片可以由电池模组直接供电，内部集成LDO、电荷泵，为内部逻辑、驱动电路供电；内置看门狗，监测通信异常；故障分为硬件实时检测和软件读取，过压、欠压、过温、线束断线、通信异常都会标记故障寄存器，可产生告警信号通知主控MCU。

二、系统整体工作过程

1.系统上电初始化

电池模组上电后，BQ79718由电池侧供电完成上电复位，内部寄存器恢复默认状态。主控MCU完成自身初始化，通过菊花链下发初始化配置命令，对链路上全部BQ79718进行参数配置：设置过压、欠压、高低温保护阈值，配置滤波参数、均衡模式、故障掩码，完成菊花链设备寻址，确认所有AFE芯片通信正常，进入正常工作模式；闲置时芯片可进入低功耗休眠模式，降低静态功耗，发生电压温度异常可自动唤醒芯片。

2.周期性数据采集

主控MCU周期性下发采集指令，菊花链把命令下发至每一片BQ79718。AFE同步执行：①多路ADC依次采集全部电芯电压；②GPIO采集各路NTC温度；③运行断线诊断；完成模拟采样、滤波处理后，将电压、温度、故障状态等数据打包，沿着菊花链回传给主控MCU。 主控MCU读取全部采样数据，做二次校验，判断采样数据是否有效。

3.电芯均衡控制

MCU读取所有电芯电压，计算电芯之间最大压差。当压差超过设定阈值，MCU下发均衡开启命令给BQ79718，AFE驱动对应电芯通道的均衡MOS管，高电压电芯通过放电电阻消耗能量；均衡过程中BQ79718实时监测均衡回路温度，温度超限自动停止均衡。当电芯压差缩小到允许范围，MCU下发指令关闭均衡通道，结束均衡操作。充电阶段均衡可以有效改善各电芯一致性，提升电池包可用容量。

4.故障检测与安全处理

BQ79718硬件时刻监测电芯电压、温度，一旦出现过压、欠压、超温、线束断开等异常，芯片立刻置位对应故障寄存器。

• 轻微故障：AFE记录故障标志，上报MCU，MCU记录故障码，上报上层整车系统；
• 严重故障：MCU收到故障信息后，执行保护策略，控制外部接触器断开电池回路，切断充放电，实现电池安全防护； 同时芯片会记录故障发生时刻的采样快照，方便后期故障诊断分析。

5.休眠与唤醒

当电池系统静置，无充放电操作，MCU下发命令让BQ79718进入休眠模式，芯片关闭大部分模拟电路，维持微安级功耗。休眠模式下仍然保留基础的OV/UV/OT/UT硬件监测；当电芯电压或者温度发生异常变化，芯片可以硬件自动唤醒，上报故障信息，避免休眠状态下电池出现安全风险。

6.循环运行

系统不断重复“采集‑上报‑均衡判断‑故障诊断”流程，持续监控电池模组全部电芯状态，实现电池组安全可靠运行。

如果你需要，我可以帮你把这段再精简成300字左右，适合课程报告摘要。

七、【主要器件】

八、【软件部分的描述 】（选填）

九、【作品演示】（选填）