L9678P——为电动汽车安全保驾护航

       2021年7月份国内汽车市场销量186.4万辆，同比下降11.9%。而新能源汽车市场持续火爆，7月份销量27.1万辆，同比增长1.6倍，今年累计销量147.8万辆，同比涨幅达到2倍。新能源汽车被越来越多的消费者所接纳，但是续航里程和电池安全依旧是围绕新能源汽车的两大热点话题。
       电动汽车发生碰撞时的车况不可预测，但要尽可能避免高压电池短路及高压电短接到人可触及的地方，因此各大厂家设计了多种主动、被动的保护功能。当前主流的解决方案：当发生碰撞后，安全气囊发送碰撞信号给BMC (Battery Management Controller，电池管理控制器)，BMC通过控制智能高低边去断开高压接触器，从而断开高压电池系统，如下图1。但由于断开电流很大（紧急断开，不可能等到高压用电设备关闭后才断开），回路中存在电感，会出现抖动电流，容易导致高压接触器粘连，碰撞后高压电无法断开的情况可能引起电池起火或者人员触电等严重风险。


       针对当前方案存在的缺陷，ST改进了相关设计，采用最新一代高性能、高可靠性、满足功能安全ASIL D系统的安全气囊爆管芯片L9678P，配合PyroFuse。当发生碰撞时，L9678P触发PyroFuse可在2毫秒内快速切断高压电池回路，从而避免相关风险。L9678P功能简介如下：

       L9678P还具有8MHz/32bit的SPI通信，窗口可设的看门狗，片上温度传感器，最低可在6V电压下工作。除此之外，L9678P集成了断电爆管的设计，当电动汽车发生碰撞后，BMC失去外部12V电池供电，一旦L9678P检测到12V电源丢失，内置的专用开关管可立即导通，从能量储备电容上抽取能量给ECU供电，以完成后续断电模式下的PyroFuse爆管。

       为增加系统的可靠性，L9678P具备两个安全目标：一、在必须需要断开Bus-bar的情况下爆破PyroFuse，安全目标为ASIL C；二、在不需要爆管的情况下一定不能爆管，安全目标为ASIL D（误爆会导致驾驶员瞬间失去动力，可能酿成车祸）。针对这两个安全目标，L9678P内置了一系列复杂冗余的诊断机制：可检测爆管回路的阻抗，用以判断回路连接处是否有氧化或者接触不良等情况并及时警示；可进行爆管回路高边/低边诊断而不误触发爆管；爆管时序自检，只有在爆管数字逻辑和SPI解锁后，再通过爆管命令组合才能爆管，以免发生误爆。

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