当前，汽车向48V低压系统迭代已成为一大趋势，虽然真正目前应用48V系统的汽车只有特斯拉Cybertruck、蔚来ET9等高端车型，但有预测显示2026~2027年汽车OEM的高端车型将纷纷向48V系统转型。

60V属安全电压范畴，意味着低于该电压的电路无需额外设置安全防护措施。48V电池的最高充电电压为56V，十分接近60V上限，因此48V电池电压是安全电压标准下的最高等级。48V具备显著的成本优势，能实现高压混动系统大部分节能效果。

随着汽车向区域架构（Zonal）和软件定义汽车（SDV）大行其道，以及电动助力转向、制动、主动悬架、冷却泵及空调压缩机等辅助功能越来越多，48V正在扩大应用，这将进一步带动电池管理系统（BMS）的升级和迭代。

那么问题来了，48V BMS在设计上有什么区别，目前厂商都有什么方案？汽车开发圈将一一盘点这些问题。

48V BMS有何不同

随着汽车领域锂离子电池用量大幅增长，BMS设计重要性日益凸显。BMS核心作用是监测电池状态与潜在故障，避免电池性能下降、容量衰减，以及可能对用户或环境造成的安全风险。

BMS需精准估算充电状态（SOC）与运行状况（SOH），确保电池全生命周期内的安全与信息可靠性。此外，行业正逐步采用固态隔离开关，这为大电流隔离开关的实现带来新的系统设计挑战。在相关系统开发中，还需兼顾故障场景下的强效保护功能与低静态电流（IQ）要求，进一步增加了设计复杂度。

48V系统有先天优势：电池串数少、需求功率较低，48V电压易被功率开关覆盖。不过，48V电池系统由锂离子电池构成，相较于铅酸电池，需要更多注意和处理。鉴于此，48V汽车需要BMS负责监控电池电压和电池温度，以便能够安全地为电池充电。由于48V系统具有再生能力，这种情况也变得更为复杂。当汽车电池的剩余电量足够低时，可发出再生指令，但是对BMS的控制需要非常谨慎，这对于防止过充或过热至关重要。

目前，传统12V低压电池因安全需求仍在应用，因此主流48V BMS主要由两部分构成：一是12V侧的电池控制单元（BCU），二是48V侧与电池分配单元（BDU）组合的电池监控单元（CSU）。此外，发动机控制单元（ECU）与BMS相互独立，需通过CAN接口实现对BMS的控制；为提升安全性，BCU与CSU通常采用隔离设计。

当然，48V BMS领域也正在快速发展变化之中，其发展呈现出五大新趋势。

• 一是无线监控，通过集成蓝牙、Wi-Fi或UWB模块，可实现远程系统检查，更多通信使其与其他智能系统的集成变得更加容易；
• 二是云集成，BMS产生的数据能上传至云平台，用于预测性维护与分析工作，随之而来的是更高的网络安全要求；
• 三是AI算法的应用，更多BMS设计将包括AI诊断和预测性维护，优化充电与放电周期，进而延长电池寿命；
• 四是改进的散热设计，液体冷却和主动热管理将变得更加普遍；
• 五是模块化BMS设计，完全一体化是未来48 BMS的终极追求方向，业界在设计48V BMS时，多采用采集、管理、功率切断一体化方案，这种设计更便于扩展、维修和定制，以适配独特的包装配置。

得益于这些技术进步，如今的48V BMS系统相比以往，变得更加智能、高效且功能多样。

48V BMS设计要点

电压采样方面，48V BMS有两个要点：一是采样精度，LFP的OCV曲线非常平坦，因此需要极高的采样精度；二是串数要求，48V BMS在电压采样环节需要管理的电芯数量超过12串。

电流采样方面，48V BMS有四个更高的要求：一是对采样范围有要求，48V BMS通常功率在10~15KW，启动电流超过300A，电流采样范围广；二是对采样速度有要求，系统运行时，启动时间短，频繁的充放电，电流波动极大，采样速度要求高；三是采样精度有要求，电流采样精度要求同样极高，因为其决定了SOC的估算精度；四是对ADC有要求， 一般性ADC难以满足要求。

系统功耗方面，48V BMS有4个更高要求：一是目前48V BMS系统电池容量一般小于1KW，为了尽可能的提高循环次数，通常采用限制容量的方法，比如系统只允许运行在30%~80% SOC区间，因此系统可用容量变得更少；二是SOC估算的准确性变得更重；三是为了安全的考虑，当系统休眠时，还需要定时的唤醒去监测电池的状态；四是对AFE功耗提出了苛刻要求。

安全功能方面，48V BMS五项核心功能至关重要：一是电池过压保护（OV），过压会触发电芯二次化学反应，过充状态下极易导致电池过热、冒烟、起火甚至爆炸，其典型关闭阈值为4V；二是热失控防护（OT），热失控会启动正温度反馈循环，最终可能引发与过压相同的安全事故，典型关闭阈值为60°C；三是电池欠压保护（UV），欠压会造成电芯电极材料逐步击穿，以LFP电芯为例，该问题可能在数个充放电周期内出现，其典型关闭阈值为2V；四是电池过流保护（OC），过流可能导致电池主接触器熔化粘连，进而引发接触器无法断开、系统无法切换至安全状态的核心安全隐患；五是电池欠温保护（UT），欠温会使接触器鲁棒性下降、电芯放电能力减弱，还可能引发树突析晶现象，需通过限制电流避免电芯及器件损坏。

厂商都有什么方案

英飞凌的汽车48V BMS方案用于电动两轮车、三轮车和轻度混合动力电动汽车 (MHEV) 的电气系统储能和供电，负责计算、通信、监控和保护。英飞凌提供提供完整且可扩展的电池管理系统芯片组、量产就绪的复杂设备驱动程序以及支持ASIL-D安全标准的集成安全库。互操作性和灵活性可帮助您减少设计工作并加快上市时间。英飞凌的高度集成产品显著减少了PCB占用面积，并通过最小化 PCB 尺寸来帮助客户降低成本。此外，英飞凌的零缺陷思维反映在市场上最低的PPM率上，并显著减少了车辆停机时间和退货时间。

具体到产品方面，MCU英飞凌推荐AURIX TC33xLP系列、TC37xTP系列；PMIC推荐TLF35584、TLF35584、TLF11251EP/LD；CAN收发器推荐TLE9251VLE；MOSFET栅极驱动推荐EiceDRIVER 2ED4820-EM；MOSFET推荐IAUS300N10S5N014、IAUS300N08S5N011、IAUS300N10S5N015T、IAUS300N08S5N011T、IAUTN08S5N012L；Supply推荐TLF4949SJ；压力传感器推荐KP236N6165、XENSIV KP466/KP466P/KP467；CMB推荐TLE9012DQU。

TI一直特别关注48V BMS，在48V架构到来之前就早就给出过轻混的48V方案。TI此前展示了一个48V BMS系统，该系统基于BQ75614-Q1符合ASIL-D级要求、具有集成电流检测功能的14芯串联汽车类精密电池监测器、平衡器、保护器。

高电压精度对于应用日益广泛的磷酸铁锂（LFP）电池至关重要。在精度方面，BQ75614-Q1实现了2mV的高电压精度。0.3%的高电流精度和固有的电压同步功能可实现更准确的充电状态(SoC)和运行状况(SoH)估计，从而延长电池寿命。

BMS的核心部分是电池监测和平衡IC。但是，并非所有BMS功能都必须由电池监测器执行。例如，如果没有电池监测器进行电流测量，则需要一个额外的电流监测器，以及一个ADC和数字隔离器（如ISO6721-Q1）。为了降低系统成本，最好将此功能集成到电池监测器中。

恩智浦现在比较强调完整的电气解决方案，此前曾向汽车开发圈分享当下BMS的趋势和自家方案。恩智浦表示，从BMS的演进来看，目前通过AFE采集电芯数据，经MCU处理，BJB检测电池包电流并通过网关连接上层MCU；中期向无软件电池包（software-free BMS）发展，省去电池包内BMU（Battery Management Unit）的MCU，将算法软件上移；长期来看，BMS重点是实现 “智能边缘”，通过智能网关将数据汇总至HPC，虽面临数据吞吐量、实时性等挑战，但技术路径可行，能优化成本、提升安全可靠性并支持电池梯次利用。

恩智浦在BMS领域的优势体现在整个生命周期的精度控制上。在优化系统成本方面，恩智浦提供了非常好的可扩展性，在400V电池包、800V电池包或48V整车系统等场景都能提供完善的解决方案。此外，恩智浦的CoreRide平台预集成了软件和硬件，避免了从零开始构建基础软件的繁琐，同时优化效率并实现软件和硬件组件之间的无缝交互，符合功能安全与信息安全认证标准。恩智浦目前几乎所有产品如MCU、SBC、模拟前端等，都可以实现ASIL-C、ASIL-D的安全等级。

针对中国市场和48V，此前恩智浦发布了BMA7518，新IC产品系列同时满足汽车ASIL-C与工业SIL-2功能安全认证。该产品采用新型集成电路设计，实现电芯采样通道完全独立，避免串扰，提升滤波精度。该设计支持最多18个汇流排的灵活布局，并具备全通道并行150mA（支持125℃高温）均衡能力，单通道最高可达300mA，显著提高电池均衡效率。同时，系统具备超低功耗模式（仅5μA），满足长期存储与深海运输需求，并通过专用硬件告警引脚实现对过流事件的快速响应。

ST也提供高集成度的方案。L9963E是一款用于高可靠性汽车应用和储能系统的锂电池监控和保护芯片。最多可以监测14个堆叠放置的电池单元，以满足48 V及更高电压系统的要求。

可对各个电池单元的电压以及用于片上Coulomb计数的电流进行高精度测量。该器件可监控多达7个NTC。信息通过SPI通信或隔离接口传输。

多个L9963E可以菊花链方式连接，通过变压器隔离接口与一台主处理器通信，能够可靠地进行高速、低EMI的长距离数据传输。

在正常和低功耗模式（安静均衡）下，均可通过可编程通道选择实现被动均衡。均衡可基于内部定时器中断自动终止。集成了9个GPIO，用于外部监测和控制。L9963E具有一整套故障检测和通知功能，可满足安全标准要求。

ADI一直在BMS领域非常领先，今年推出了一个“王炸”产品24通道多节电池监控器ADBMS6834，电压检测精度达到了±0.003%，包括独创性双ADC架构将电池均衡效率提升35%、创新的双向隔离串行接口（isoSPI）和突破性集成的DC/DC转换器等技术。

据芯联成对比，ADI的BMS芯片性能很强大：

BMS芯片比较，制表丨芯联成

写在最后

随着48V架构逐渐普及，BMS也在发生不小的变化。对48V系统来说，BMS毫无疑问是有力的支撑。目前，一体化的模块化方案是行业主要的使用方案。跟着48V到来的，无线BMS也在逐渐上车，此外电化学阻抗谱（EIS）在BMS也在展开应用。可以说，未来48V BMS有很多值得期待的技术逐步落地。