一、概述

        Chipways 的 XL8818 系列 IC 是车规级多节电池组监控芯片（BMS AFE 芯片），可同时测量多达 18/16/14 串电池电压、温度等。它的特点已经在之前的博文中介绍。

        世平集团在汽车 HVBMS 方案中使用 XL8818 采集锂电池的电压、温度信号，通过菊花链的方式多级串联，实现 400V/800V 高压的电池管理。

       下面世向大家介绍 XL8818 系列芯片的硬件设计过程中需要注意的问题。

二、XL8818 的参考设计原理图

图 1. XL8818 典型电路原理图

XL8820 的硬件电路说明如下：

1. 对于均衡功能的电路（S0~S18）使用 XL8818 芯片内部集成低阻抗 FET（RDS(ON) = 1~3Ω），允许平均放电电流为 150mA，峰值放电电流为 300mA。所以电路上只接了一个 30Ω 的限流电阻。

图2. 均衡电路

2. 对于低压电源部分，DRIVE 管脚（pin53）可以输出 5.7V（±0.1V）/1mA ，用来驱动 NPN 三极管 Q1 基极，所以 Q1 的发射极可以输出电压 5V，给 VREG 管脚（pin54）以及外围器件供电。VREG 的电流由 NPN 的放大倍数决定。VREG1（pin52）可以提供 3.2V（±0.1V）电源，VREG2（pin51）可以提供 3V（±5mV）/5mA 电源。

图3. 低压电源部分

3. XL8818 既可以通过 SPI 通讯，又可以通过 isoSPI 的双线差分信号通讯。这两种通讯方式可以通过 ISOMD（pin55）管脚来设置。当 ISOMD 连接到 VREG，为 2 线 isoSPI 模式；当 ISOMD 连接到 GND，为四线 SPI 模式。
   
   
4. 与 XL8820 相同，XL8818 的 ICMP（pin58）用于设置内部隔离式接口比较器的电压阈值。比较器阈值为 ICMP 管脚电压的 1/2。

       IBIAS（pin57）用于设置内部隔离式接口的偏置电流。

       通过设置这两个管脚的偏置电阻（R47 & R48），可以设置差分信号线上的驱动电流、比较器门限电压、以及差分信号的幅度。具体的设置方法，可以参考博文：Chipways XL8820 的硬件实现。

5. GPIO0~GPIO9 可用于作为普通的 IO 管脚或者 ADC 输入管脚。用作模拟输入时，每个管脚的测量范围是 0~5V。通常会把这些管脚用来做 ADC 输入，用于测量温度。
   
   
6. XL8818 有 2 对 isoSPI 差分信号线（IPA/IMA & IPB/IMB），用于菊花链方式的级联，支持双向菊花链。比如，IPA/IMA 用于连接上一级的 XL8818，IPB/IMB 用于连接下一级的 XL8818。

三、总结

        综上所述，XL8818 的高集成度，使得它的外围电路很简单，BOM 成本较低。如果想了解更多，可以在下方评论区留言，或者发邮件给我们：atu.sh@wpi-group.com。

四、参考资料

1. Chipways XL8818/XL8816/XL8814 Datasheet。

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作者：May Xu / 徐美霞