12月5日-6日，2024全球汽车芯片创新大会在无锡滨湖举办。本届大会以“芯智驱动，协力前行”为主题，由中国汽车工业协会主办，中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司联合主办，共设置1场高层峰会、1场大会主旨论坛、3场平行专业论坛、1场定向交流会和1场车芯对接活动，围绕汽车芯片生态建设、市场环境分析、竞争合作及技术创新等方面展开分享和交流，凝聚发展经验和集体智慧，探索解决方案。其中，在12月6日下午举办的“专业论坛三：汽车芯片功能安全及可靠性保障发展论坛”上，中科芯集成电路有限公司高级工程师林中瑀发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：

　　各位领导、各位专家，大家好，我今天的汇报题目是新一代符合ASIL-D级车用高精度BMS AFE芯片。
　　首先介绍一下我们单位，我们单位是中科芯新能源汽车电子有限公司，我们覆盖了IC设计到晶圆制造、测试、封装、检测整个产业链，坐落在风景优美的无锡园区，图片中是我们公司的总部，欢迎大家来美丽的无锡做客。
　　先介绍一下我们的应用背景，这款芯片是大容量新能源市场，我们挑了两个月份总结一下，就是去年9月份和今年9月份Top10的汽车销售量，新能源汽车从2023到2024年销量是爆炸式增长，传统汽车没有变化，可以看出新能源汽车处于非常好的发展势头。
　　介绍一下我们的AFE芯片，这是作为新能源汽车三电里面核心的功能，BMS是作为三电核心的零部件，用于监控动力电池的温度、电量和电流的参数。还有两个重要的组成部分，一个是MCU，一个是AFE，今天的主角就是AFE芯片，作为唯一可以接触高电压、大电流的芯片，对于整车有非常重要的意义。
　　AFE的功能是非常庞大的，根据不同的车型和数量是不同，AFE的功能主要是通过内置的高压采样开关和高压AD从时间上复用采用电池电压的温度，用于整车通信，从而做出电池的保护、监测、优化等等动作。
　　我们举一个典型的BMS方案，总结出几个典型的特性。
　　第一，高电压。这款产品里面可以看出新能源汽车最高电压到达1000组。
　　第三，超高精度的检测，这款产品支持0.8毫伏总电压检测精度。
　　第三是隔离的通讯，保证整车数据的安全，还有其他不同功能保护和灵活配置的功能。
　　作为汽车行业的标兵单位，我们与很多家车企共同打造了应用和开发实验室，我们单位也是通过了ISO 26262和IATF16949的体系认证。我们的基础就是每年有2亿元高精度模拟电路销售产值，我们投入到了AFE研制产品当中。
　　我们单位还有一个特色，我们是国内少数几家具有芯片研发能力，同时也具有系统开发的单位，打造了自有芯片，自有系统的BMS系统。
　　我们建立了整套的ISO 26262的管理体系，有安全工程师，体系方面有避免系统性故障，流程通过ISO 26262的认证，产品初步经过国产中心的初步认证。
　　这里介绍一下重点，我们是基于什么样的检测或者功能保证安全呢？我举几个典型的功能，首先是断线检测，AFE芯片是面对众多的电池，可能是一两百节都是非常常见，但凡有电池和芯片之间的连接出现故障就会导致我们的判断出现问题，导致停车和报警等等。为了避免这个错误，我们从功能安全角度来讲设置了断线检测，原理就是我们设置两个电流源，一个上拉，一个下拉，如果出现了线束异常，我们测到异常值，提醒我们这条线是有问题的，这是断线检测的原理。
　　第二，是平衡检测。这是采取了片上的被动均衡，在均衡的过程当中，我们在允许电池检测电压，平衡过程中某一节电池出现了负压或者欠压，我们上报提醒，提醒主机做策略。
　　接下来是过压检测，如果电池出现过压，里面内置有源保护，把电压逐渐的放掉，通过PWS的策略放掉。还有一些模块自建的功能，我们设置了开关自检，内置一个高精度的基准电压，也是自己能够检测。还有漏电检测、ADC误差检测、滤波器检验、数据PEC校验，数据能够保证AFE发出的，一定要有自检，还有过温保护和工作频率的校验，这几个保护机制，保证了整个芯片通过功能安全认证的。
　　我们有三款电路，首先介绍第一款电路就是CKSBMS6815NZ-Q，这个内置16位的ADC，全生命周期有1.mV误差，其实是两个芯片合封的，通过的ASIL D级的初步的认证，检测下来基本上可以满足AEC-Q100的要求。
　　第二款芯片是18串电池电压测量，从原来的12串升级到18串，内置16位ADC，增加了9个可配置GPIO，可以满足ASIL D级和AEC-Q100的要求。
　　第三款电路和刚才的区别不太大，我们在第零串换成了电流检测，我们除了17串电池电压测量之外，还有一路电流检测，内置16位ADC，实现17+1的检测，应用过程中，可以搭配6815和6813，这个灵活性是非常大，可以搭配一片15或者一片13的电流检测，或者若干片13加电流检测的13，这都是非常灵活的。
　　当然精度永远是我们最先考虑的，从功能安全角度来讲，精度也是最重要的，通过一些测试把数据整理了一下，统计了一下分布，现在看起来，有85%的分布是在1.5mV以内，剩下的是1-3mV之间，我们认为我们有信心保证1.5mV的量级。这三款芯片通过了北京国创中心初步功能安全认证也给出具了初步的认证报告。
　　我们基于自研的AFE芯片进行BMS平台化产品开发，满足配套车型功能及性能要求，有自主的MCU，有一些低聚值的小芯片，还有一些被动元器件有一些是外购，我们大概统计了一下，中科芯整个BMS系统可以达到70%是自研的。我们画了一块红色的框框，这是AFE模组，这里采用的是自研的6815方案，可以完成20串电芯、8路温度采集、1路菊花链通信，可以完成600v以下的车型覆盖，对于未来的800v、900v我们都是可以胜任的。
　　中科芯的口号是忠于使命，勇于创新，善于协同，成于务实，我们一直秉承这个传统，想把BMS做下去，如果大家有兴趣，我们可以一起合作。
　　谢谢大家！
　　（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）