为什么现在锂电池中都开始采用AFE芯片进行电池管理？原因在这里

前言

新能源技术在快速发展，而电池作为能量存储和转换的关键组件，在电动汽车（EV）、移动设备、储能系统等多个领域发挥着至关重要的作用。目前最广泛使用的电池就是锂电池，因其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点，成为目前最主流的电池。

针对电池带来的安全隐患，通常采用电池管理系统（BMS）对电池以及电池组进行监测和保护。它通过精确控制电池的充放电过程，实时监测电池的电压、电流、温度等关键参数，以及估算电池的荷电状态和健康状态，同时采取相应的保护措施，如切断电池供电或发出警报。这些保护措施可以有效降低电池组的故障风险，并确保电池组的安全运行。

目前锂电池管理系统BMS开始普遍使用AFE（模拟前端）+MCU来实现更先进管理系统，AFE负责将电池的电压、电流和温度等模拟信号转换为数字信号，供微控制器或处理器进行进一步处理。AFE还可通过集成多种功能，提供对电池组的监测、优化和保护，适配更多场景的应用，并确保电池组的安全运行和最大化使用寿命。

AFE芯片

具体型号配置信息如上表所示，接下来通过其中几款芯片型号来介绍该系列芯片的优势。

以下排名不分先后，按企业英文首字母顺序排序。

INJOINIC英集芯

英集芯IP3281

IP3281 是一款低功耗电池组保护器，用于10~16 节串联锂离子/聚合物可充电电池的初级保护的解决方案。该产品集成了聚合物可充电电池安全运行所需的一整套的电压、电流和温度所有检测和保护。保护阈值和延时均为出厂编程设定，有多种配置可供选用，采用TSSOP30封装。

JoulWatt杰华特

杰华特JW33708

JW33708是一款多电池堆的监测和保护芯片，芯片耐压60V，支持4-8串电池应用，可为每个电池提供被动均衡功能，支持最多3个连续电池同时放电。JW33708可用于电池电压和温度感知的14位ADC，电压精度达10mV，以及用于充放电电流感知的16位ADC，电流精度达75μV。

多个JW33708可以串联使用，可通过SPI接口与外部控制单元通信，集成了预充电和预放电驱动器，支持睡眠模式，电流较小时可实现高效率低功耗，采用NMOS驱动，并具有多种保护机制，采用TSSOP38封装。

杰华特JW3370

JW3370是一款多电池堆的监测和保护芯片，芯片耐压60V，支持4-10串电池应用，可为每个电池提供被动均衡功能，支持最多3个连续电池同时放电。JW3370可用于电池电压和温度感知的14位ADC，电压精度达10mV，以及用于充放电电流感知的16位ADC，电流精度达75μV。

多个JW3370可以串联使用，可通过SPI接口与外部控制单元通信，集成了预充电和预放电驱动器，支持睡眠模式，电流较小时可实现高效率低功耗，采用NMOS驱动，并具有多种保护机制，采用TSSOP38封装。

杰华特JW3323A

JW3323A是一款高度集成、低成本的保护和监控芯片，适用于6-13串联电池应用，集成了12位ADC，用于高精度电压检测，电压精度达15mV。并集成了保护和延迟电路，用于故障事件包括过充、过放、短路、断路、过温等。

外部控制单元通过I2C接口与JW3323A通信，方便用户监测每个串联电池组的状态，特别是锂离子可充电电池组。JW3323A还提供包括断线检测、奇偶动态平衡、引脚故障检测、内部过温保护和充电许可等保护机制，以增强系统安全性。

为了提升易用性，JW3323A支持电子锁功能以独立控制放电，提供GPS引脚以启用GPS应用，还提供警报引脚用于电池故障警报以及DOCT引脚用于释放部分电池故障，采用30-Pin TSSOP封装。

PENG SHEN TECH鹏申科技

鹏申PB7200

PB7200是鹏申科技AFE芯片产品PB7系中的一员，支持5-20串电芯应用，工作电压范围在12至95V，单节电芯单元电压测量范围为0-5V，可用于执行电池组的测量、保护和均衡功能，适用于大多数锂、钠电池。

该芯片还内置VADC模块用于电压、温度和电流测量；内置CADC模块用于采集电流，用于库仑计方式的高精度SOC计量，同时提供4个充放电MOS控制引脚。

BMU单板内部的AFE模块通过电容隔离的菊花链级联方式实现，而单板之间则通过变压器隔离的菊花链级联，有效保证了信号传输的稳定性和系统的抗干扰能力。系统设计允许最大配置为1个基础单元加上31个扩展单元。Stack1通过线束连接到控制板上的AFE0(Base)，AFE0与MCU之间通过串口通信进行数据交换，有效简化了布线并提高了系统可靠性。此外，系统还配备了用于驱动光耦的ACT_CTR，用于控制各Stack AFE的ACT引脚，以实现shutdown模式的进入或AFE的硬复位，为系统维护和故障恢复提供了重要保障。

PB7200的功耗极低，同时鹏申科技AFE产品具备高效的自动调度功能，能够实现定时测量和实时保护，通过中断通知MCU，有效节省资源和降低功耗，同时在低功耗模式下保持关键保护功能，并能自动检测并响应电流变化和充电器插入，实现深度节能状态。

充电头网也拿到了这款芯片的方案demo，以上为实物展示。

PB7200采用LQFP80封装，可广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动工具、通信、家庭和风光储能等 5~20 串锂电芯 BMS 系统中。

鹏申PB7170

PB7170同样是鹏申科技AFE芯片产品PB7系中的一员，支持5至17串电芯应用，工作电压范围在12至88V，单节电芯单元电压测量范围为0-5V，可用于执行电池组的测量、保护和均衡功能，适用于大多数锂电池。

该芯片配备VADC模块，专门用于精确测量电压、温度和电流；同时，CADC模块能够进行高精度的电流采集，适用于库仑计方式的SOC计量。此外，该芯片还提供3个充放电MOS控制引脚，支持高达100mA的单通道均衡电流，并能实现多单元均衡的同时启动，满足多种智能均衡策略的需求。

PB7170的功耗极低，提供多种低功耗睡眠模式，可根据不同使用场景采用不同的模式，并能自动检测并响应电流变化和充电器插入，在睡眠模式下也能保持极快的唤醒速度并保持极低的功耗，实现深度节能状态。

同时鹏申科技AFE产品具备高效的自动调度功能，能够实现定时测量和实时保护，通过中断通知MCU，有效节省资源和降低功耗。

充电头网同样也拿到了这款芯片的方案demo，以上为实物展示。

PB7170采用LQFP64封装，可广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动工具、通信、家庭和风光储能等 5~17 串锂电芯 BMS 系统中。

鹏申PB5100

PB5100是鹏申科技AFE芯片产品PB5系中的一员，支持4-10串电芯应用，工作电压范围在6至55V，单节电芯单元电压测量范围为0-5V，可用于执行电池组的测量、保护和均衡功能，适用于大多数锂/钠电池。

该芯片配备VADC模块，专门用于精确测量电压、温度和电流；同时，CADC模块能够进行高精度的电流采集，适用于库仑计方式的SOC计量。此外，该芯片还提供4个充放电MOS控制引脚，支持多单元均衡的同时启动，满足多种智能均衡策略的需求。

与PB7系不同，PB5100采用QFN32(QFP32)封装，可广泛应用于电动工具、便携储能、家用电器的供电系统之中。

充电头网总结

在新能源技术迅猛发展的今天，电池作为能量转换和存储的核心部件，其重要性不言而喻。锂电池因具有优越的性能，已经成为电动汽车、移动设备、储能系统等领域的首选。而随着锂电池应用的广泛，其安全性问题也日益凸显。电池管理系统（BMS）作为确保电池安全运行的关键技术，其发展对于提升电池性能和保障用户安全至关重要。

本文详细介绍了包括鹏申科技、英集芯、杰华特等公司的AFE芯片产品，这些产品以高精度的监测、优化和保护功能，为电池组的安全运行和最大化使用寿命提供了有力保障。通过这些AFE芯片，可以看到电池管理系统正朝着更智能、更高效、更安全的方向发展。

杰华特发布多款户外电源锂电池保护芯片，JW3370支持10串电池监控

锂电池具有电压平台高，能量密度大，寿命长的突出优势，一经诞生就被手机，笔记本电脑等随身设备广泛应用。多串锂电池组能够输出更大的功率，被人们用于移动电源及储能用途，轻便小巧，满足不同场合的应用需求。

而使用锂电池，就离不开电池组上的保护板了。保护板是由保护芯片和MOS管组成，实时的检测电池端电压和电流，在出现电池过压、欠压或者过流时，保护芯片控制MOS管，及时断开电池与电路的连接，防止电池在异常情况下出现危险。

杰华特针对多串电池应用，推出了一系列多串锂电保护芯片，分别为支持3-5串电池的JW3312保护芯片，支持3串电池的JW3313电池保护芯片，支持5-7串的JW3317电池保护芯片，具有数字接口，支持4-10串电池监控的JW3370电池保护芯片以及支持2-5串的二次侧电池保护芯片JW3410。

首先介绍的是杰华特JW3312。

JW3312是一颗支持3，4，5串锂电池的保护芯片，内部集成高精度电压检测电路，支持过充、过放、过流、过热以及电池断线保护。JW3312支持锂电池和磷酸铁锂电池，具有25mV过充电压检测精度，50mV过放检测精度，内置电池均衡功能，具有3μA待机功耗。JW3312提供TSSOP20封装，适用于可充电锂电池组，电动工具和UPS备份电池组。

JW3313是一颗支持3串锂电池的保护芯片，芯片支持电池过充、过放、过电流、电池温度以及开路检测。JW3313支持磷酸铁锂和锂电池应用，具备25mV过充检测精度和80mV过放检测精度，具备三阶段过电流保护，内置高精度电池温度检测，支持电池过热和过冷保护，具备1.5μA待机功耗。JW3313采用MSOP10封装，支持可充电锂电池组，电动工具等应用。

JW3317是一颗支持5，6，7串锂电池的保护芯片，支持级联应用，满足14串电池保护功能。芯片内置完善的电池保护功能，具备20mV电池过充检测精度和80mV电池过放保护精度，支持四档充电过电流检测的选择，支持三级过放电流延时，具备高精度电池温度检测功能，防止电池在高低温下充电，并且防止电池放电过热。

JW3317采用TSSOP-24封装，支持可充电锂电池组应用，电动自行车应用，备份电池系统应用。级联多串可满足混合动力汽车应用。

JW3370是一颗支持4-10串锂电池的保护芯片，内置14位ADC用于电池电压以及温度采集，16位ADC用于电池充放电电流采集。JW3370支持电池均衡功能，从而延长电池组的使用寿命。JW3370支持通过SPI总线与外部单片机通信，可检测串联电池组中的电池电压。

JW3370支持电池过充、过放、高低温，过电流以及单体开路保护，JW3370支持睡眠模式和运输模式降低电池组在库存及运输中的电量损耗。JW3370具备15μA睡眠电流和3μA运输电流，采用TSSOP38封装，支持电动自行车、备份电池应用以及混合动力汽车应用。

JW3410是一颗支持2到5串锂电池的二次保护芯片，内部集成高精度电压检测电路，用于锂电池过充保护。内置的高精度电压检测电路具有20mV精度，支持磷酸铁锂及锂电池过压保护，支持高压锂电池应用，具备不同的释放阈值和动作延时。

JW3410具有独立引脚用于过电压信号输出，芯片自动监测电池电压，当出现过充或者断线时，经过延时输出控制信号，可用于控制MOS管或三端保险丝，切断电路连接，保证电池安全。JW3410具有3μA功耗，采用MSOP8封装，适用于可充电锂电池组，电动工具及笔记本电脑电池电压监测。

充电头网总结

伴随着新能源技术的发展，锂电池作为优秀的能量载体，在多种应用场合中得到了非常广泛的应用。锂电池保护板作为锂电池安全应用的搭档，从传统的过充过放过流保护，演进到支持更高的精度，支持电池均衡功能，为电池提供了全面的保护功能。

杰华特针对户外电源电源以及锂电池储能应用推出的保护芯片，具有高精度过充保护功能，同时支持级联操作，可满足更高电压的应用。JW3370支持数字接口通讯，可输出电池电压信息，满足多串电池组中读取单体电压的需求，充分了解电池状态。

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