充电芯片还能升降压！杰华特多串升降压锂电池充电芯片讲解

前言

在数字化和移动化不断推进的今天，电子设备的电源管理已成为技术发展的关键领域。尤其是在智能手机、便携式电脑和其他便携式设备的市场中，对于高效且灵活的充电解决方案的需求日益增加。

充电头网近期在拆解一款马歇尔音箱发现其中采用了杰华特推出的一款多串升降压锂电池充电芯片JW3655E，这款芯片主要用于监测电池的电压、电流和温度，并根据设定的充电算法调整充电参数，以避免过充或过放，延长电池寿命，并提高充电效率；同时还支持通过H桥MOS管实现升降压转换，支持最多4款锂电池应用，且充电电流与电流可由外接电阻设置。

杰华特JW3655E

JW3655E是一款同步升降压充电芯片，支持1到4节锂电池充电，充电电压和充电电流支持电阻编程，应用方便。芯片内部集成H桥MOS管，节省空间，支持4.2-21V输入电压，开关频率达450KHz，充电电流最大3A。

芯片内部集成低导通电阻功率MOSFET，减少占板面积并提高效率，内部集成环路补偿，简化电路设计，轻载电流时采用脉冲频率调制（PFM）以保持高效率，内部集成电池短路保护和电池过热保护功能，适用于移动电源，电池和超级电容备份系统，USB PD快充，汽车应用，采用QFN3*4-15封装。

杰华特JW3655E详细资料。

充电头网总结

电子设备的普及和功能在不断增强，高效且可靠的充电解决方案变得愈发重要。杰华特推出的JW3655E多串升降压锂电池充电芯片，支持4.2-21V输入电压，开关频率达450KHz，充电电流最大3A，在技术上实现了电池管理的精细化和高效化，可通过H桥MOS管实现升降压转换，支持最多4款锂电池应用，充电电流与电流可由外接电阻设置，内置多种保护机制并采用QFN3*4-15封装，可为数字化时代的电源管理提供了可靠的支持和解决方案。

优化锂电性能，保护电池安全，BMS锂电保护芯片汇总

前言

BMS是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的第一个字母简称组合，称之为电池管理系统。BMS主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组。

BMS主要通过检测动力电池组中各单体电池的状态来确定整个电池系统的状态，并根据它们的状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施，实现对动力锂电池系统及各单体的充放电管理以保证动力电池系统安全稳定地运行。

典型锂电池管理系统拓扑图结构主要分为主控模块和从控模块两大块。具体来说，由中央处理单元（主控模块）、数据采集模块、数据检测模块、显示单元模块、控制部件（熔断装置、继电器）等构成。一般通过采用内部CAN总线技术实现模块之间的数据信息通讯。

基于各个模块的功能，BMS能实时检测动力锂电池的电压、电流、温度等参数，实现对动力电池进行热管理、均衡管理、高压及绝缘检测等，并且能够计算动力电池剩余容量、充放电功率以及SOC&SOH状态。

为什么锂电池需要BMS管理系统?

锂电池存在安全性差，时有发生爆炸等缺陷。几乎所有种类的锂电池过度充电或过度放电都会引起电芯不可逆转的损伤。锂电池对温度也极为敏感：如果在温度过高的状况下使用，可能引起电解液分解、燃烧甚至爆炸；温度过低将导致锂电池的各项性能明显恶化，影响设备的正常使用。

由于锂电池制作工艺的限制，每个电池单元的内阻、容量等均会存在差异。当多个电池单元串联使用时，会引起各个电芯的充放电速率不一致，这导致了电池容量的利用率低下。鉴于此，锂电池在实际使用过程中通常需要专门的保护系统来监控电池的健康状态，从而管理锂电池的使用过程。

锂电池管理系统能有效的对锂电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报，进而提高整个动力电池组的工作效率和使用寿命。锂电池由于其工作电压高、体积小、质量轻、能量密度大、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等众多优点而被广泛使用在各种精密设备上。

BMS锂电保护芯片

充电头网整理了多款各大芯片企业主推的BMS锂电保护芯片，这些芯片代表了电池管理技术领域的最新成果，每一款都拥有独特的功能和特性，旨在提高锂电池的安全性、效率和寿命。

排名不分先后，按企业英文首字母排序。

BYD比亚迪

比亚迪半导体第3代多节电池保护IC，主要包含4~5节BM4845，以及5~8节BM4858，可实现多个芯片级联，并配备电池过充/过放、充电/放电过流、短路、温度保护、均衡等功能。新产品单颗最高保护8串、集成二次过充保护、0V允充禁止外置可选和强制放电复位检测。该系列产品功能全面，应用灵活，非常适用电动工具，园林工具，清洁工具，户外储能，电动两轮车等领域。

该系列单颗最高8串的串数定义，可最大化利用芯片资源，以此降本。例如电瓶车应用中，可两颗芯片满足16串铁锂的48V平台PACK应用，三颗芯片满足24串铁锂的72V平台PACK。此外，若终端产品需要二级保护，可再节省2-3颗二级保护芯片及其外围电路成本。

比亚迪BM3540

BM3540 系列是一款 4 节专用的可充电电池保护芯片，具有高精度、高集成度的特点，适用于中高端电动工具，电动自行车以及 UPS 后备电源等应用领域。芯片通过检测各节电池的电压、充放电电流、环境温度以及采样线通断等信息实现电池过充、过放、放电过电流、短路、充电过电流、高低温以及断线等保护功能，同时可通过外置电容灵活调节过放、放电过流1、放电过流 2 的保护延时。

比亚迪BM3051

BM3051 系列产品是一款高精度、高集成度、低功耗的可充电电池二级保护芯片。通过检测电池包中每一节电芯的电压，为电池包提供过充电保护。当任意一节电芯电压达到过充阈值，芯片经过过充保护延时 TOVP后，使得 CO 输出变成高电平，控制MOS 管开启，将熔丝熔断。单芯片可保护 2~5 节电池，也可以多颗芯片级联使用，保护 6 节及 6 节以上电池包

比亚迪BM3052

BM3052 系列产品是一款高精度、高集成度、低功耗的可充电电池二级保护芯片。当检测到过充时，经过 IC 内置延时，输出端 CO 变为高电平。检测到过充后，当电池电压低于过充恢复阈值时，过充状态解除。如果电池电压等于或低于关断检测阈值 1，则过充检测中断，使 IC 功耗减小。如果电池电压等于或低于关断检测阈值 2，而且所有电池电压都等于或低于关断检测阈值 1，则所有回路均中断并关断，使 IC 功耗大幅减小。

比亚迪BM3451

BM3451是一款适用于3至5节可充电电池的保护芯片，可通过检测各节电池的电压、充放电电流以及环境温度等信息实现电池过充、过放、放电过电流、短路、充电过电流、温度保护等保护功能，通过外置电容来调节过充、过放、过电流保护延时。BM3451内置电池容量平衡功能，可消除电池包中各节电池容量差异，延长电池组寿命。同时该芯片可实现多个芯片级联，对 6 节或 6 节以上电池包进行保护。

比亚迪BM4845

BM4845 系列是一款 4/5 节可充电锂电池保护芯片，具有高精度、高集成度的特点，适用于中高端电动工具，吸尘器以及 UPS 后备电源等应用领域。芯片通过检测各节电池的电压、充放电电流、环境温度以及采样线通断等信息实现电池过充、过放、放电过电流、短路、充电过电流、0V 禁充/允许、断线、充放电过温保护以及均衡功能，同时可通过外置电容灵活调节放电过流 1、放电过流 2 的保护延时。

比亚迪BM4858

BM4858 系列是一款 5~8 节可充电铁锂电池保护芯片，具有高精度、高集成度的特点，适用于中高端电动工具，电动自行车以及 UPS 后备电源等应用领域。芯片通过检测各节电池的电压、充放电电流、环境温度以及采样线通断等信息实现电池过充、过放、放电过电流、短路、充电过电流、0V 禁充/允许、断线、充放电过温保护及均衡功能，并支持级联使用，同时可通过外置电容灵活调节放电过流 1、放电过流 2 的保护延时。

CellWise赛微

赛微CW1104

CW1104是一款高度集成的 7~10 串锂离子电池或锂聚合物电池保护芯片。CW1104 为电池包提供过充、过放、充放电过流、断线、充放电过温保护以及均衡功能，并支持电子锁功能。

赛微CW1163

CW1163系列产品是一款高度集成的13~16串锂电池保护芯片。CW1163 为电池包提供过充、过放、充放电过流、断线、充放电高低温保护以及均衡功能，并支持电子锁功能。

赛微CW1274

CW1274 系列产品是一款高度集成的 4~7 串锂离子电池或锂聚合物电池保护芯片。CW1274 为电池包提供过充、过放、充放电过流、断线、充放电过温保护以及均衡功能，并支持芯片级联使用。

ICM创芯微

创芯微CM1031

CM1031系列是一款专用于3串锂/铁电池的保护芯片，内置有高精度电压检测电路和电流检测电路，通过检测各节电池的电压、充放电电流及温度等信息，实现电池过充电、过放电、放电过电流、短路、充电过电流、过温等保护功能，可通过外接电容来调节过充电、过放电、过电流保护延时。

创芯微CM1041

CM1041系列是一款专用于4串锂/铁电池的保护芯片，内置有高精度电压检测电路和电流检测电路，通过检测各节电池的电压、充放电电流及温度等信息，实现电池过充电、过放电、放电过电流、短路、充电过电流、过温等保护功能，可通过外接电容来调节过充电、过放电、过电流保护延时。

创芯微CM1051

CM1051系列是一款专用于5串锂离子/磷酸铁锂电池的保护芯片，内置有高精度电压检测电路和电流检测电路。

CM1051系列通过检测各节电池的电压、充放电电流及温度等信息，实现电池过充电、过放电、断线、低压禁充、放电过电流、短路、充电过电流和过温保护等功能，放电过流保护延时外置电容可调，其他保护延时内置。

创芯微CM1051具备25mV过充检测精度，支持三段放电过电流保护和充电过流保护功能，具备高温充放电保护和低温充电保护功能，支持电池断线保护和NTC电阻断线保护功能，确保电池安全使用。

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。

Kiwi必易微

必易微KP62010X系列

必易微KP62010X系列是专为3-10节锂电池设计的监控与保护芯片，支持 72V 以内电池组，最大工作电压为60V。其集成了高精度的监控系统，内置高精度 14 bit 电压 ADC、16 bit 电流 ADC,，在室温下可以达到 10mV 电压采样精度，0.5% 电流采样精度。此外，该芯片还支持两组温度计，可以更准确地获取关键部位的温度信息，从而全面保障电池的安全性，有效地监控和保护电池系统。

KP62010X系列包括两款型号，分别为KP620103和KP620105。它们的主要区别在于KP620103的LDO电压为3.3V，而KP620105的LDO电压为5V。用户可以根据自身需求自由选择适合的型号。

KP62010X系列具有单晶圆高电压耐受等优点，具备具有过欠压保护、充电过流保护、放电二级过流保护等功能，以及断线检测、负载检测、通讯超时复位等多种失效检测机制。还支持电池乱序连接，可为系统设计节省成本与体积。外加优秀的负压耐受能力等高可靠性表现，可为电池包构筑安全护盾。

典型应用电路图

KP62010X系列整合了电池均衡场效应晶体管，配备了充电和放电低侧NCH FET驱动器，同时支持I2C兼容接口。采用TSSOP-30封装，通常作为下一代高功率系统中完整电池组监控和保护解决方案的一部分。

该系列具有低功耗特性，可通过禁用集成电路中的子模块来控制整个芯片的电流消耗。此外，通过SHIP模式，可轻松将电池组切换至超低功耗状态。适用于电动车、不间断电源系统、无线基站备用系统，以及12-36V电池组等多个领域。

必易微KP62030X系列

必易微KP62030X系列是专为3-18节锂电池设计的监控与保护芯片，支持 72V 以内电池组，最大工作电压为110V。其集成了高精度的监控系统，内置高精度 14 bit 电压 ADC、16 bit 电流 ADC,，在室温下可以达到 10mV 电压采样精度，0.5% 电流采样精度。此外，该芯片还支持六组温度计，可以更准确地获取关键部位的温度信息，从而全面保障电池的安全性，有效地监控和保护电池系统。

KP62030X系列包括两款型号，分别为KP620303和KP620305。它们的主要区别在于KP620303的LDO电压为3.3V，而KP620305的LDO电压为5V。用户可以根据自身需求自由选择适合的型号。

KP62030X系列具有单晶圆高电压耐受等优点，具备具有过欠压保护、充电过流保护、放电二级过流保护等功能，以及断线检测、负载检测、通讯超时复位等多种失效检测机制。还支持电池乱序连接，可为系统设计节省成本与体积。外加优秀的负压耐受能力等高可靠性表现，可为电池包构筑安全护盾。

典型应用电路图

KP62030X系列整合了电池均衡场效应晶体管，配备了充电和放电低侧NCH FET驱动器，同时支持I2C兼容接口。采用TQFP-48封装，通常作为下一代高功率系统中完整电池组监控和保护解决方案的一部分。

该系列具有低功耗特性，可通过禁用集成电路中的子模块来控制整个芯片的电流消耗。此外，通过SHIP模式，可轻松将电池组切换至超低功耗状态。适用于电动车、不间断电源系统、无线基站备用系统，以及12-72V电池组等多个领域。

预充预放功能原理图

KP62030X系列还支持预充预放功能，可防止母线浪涌并限制过放电芯充电电流。

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PB7130

PB7130是鹏申科技推出的一款支持5至13串电芯应用的锂电池管理芯片，可用于执行电池组的测量（单元电压，电流，电池组温度），保护（控制充放电 MOS）和均衡功能。单节电芯单元电压测量范围 0-5V，适用于大多数锂电池。

该芯片内置VADC 模块，提供电压、温度和快速电流测量。内置 CADC 模块用于采集电流，支持内部大电流均衡功能，单通道均衡电流可达 100mA，支持多单元均衡同时开启，支持 MCU 直连的菊花链连接通讯模式，同时内置强大的自动调度系统，可极大的节省系统资源和功耗。

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。

本文详细介绍了多家公司的锂电保护芯片产品，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。

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