數字隔離如何應用于電源管理系統

電池管理系統BMS是電動汽車重要的動力控制系統之一。 與電池組緊密結合，時刻檢測電池組的電壓、電流、溫度。 同時，它還進行漏電檢測、熱管理、電池平衡管理和報警。 提醒、計算剩余容量、放電功率、報告SOC&SOH 狀態等，而且根據電池組的電壓電流及溫度用算法控制最大輸出功率以獲得最大行駛里程，以及用算法控制充電機進行最佳電流的充電。
從上圖可以看出，電池高壓側的電池管理控制芯片需要配合上位機控制系統進行數據傳輸和控制。 高壓側的電池管理控制芯片和上位機系統一般是兩個獨立的電氣控制系統。 它們之間的數據輸出和控制需要電氣隔離，包括各種高速數據的傳輸和其他開關信號的傳輸。 同時，電池管理系統BMS的信息狀態需要與車輛主控制器、電機控制器、能量控制系統、車輛顯示系統等進行實時通信。 在電動汽車應用領域，系統之間的信息共享和控制往往是通過CAN總線來實現的，從而使汽車時刻處于安全、穩定、可靠的狀態。
目前汽車上的CAN總線連接方式一般對信息傳輸速率要求比較高。 例如驅動系統采用的高速CAN總線可達500kb/s。 對于中高端汽車和一些公交車，如娛樂系統或智能通訊系統，傳輸速率更高，可以超過1Mb/s。 高速CAN總線主要用于連接電池管理系統BMS、發動機控制單元、ABS控制單元、安全氣囊控制單元、組合儀表等與汽車行駛直接相關的系統。 由于這些系統的信息傳輸量大，對信息傳輸速度要求較高，因此CAN總線必須使用高速隔離器進行系統隔離。 
Silicon Labs推出的Si86xx系列數字隔離器支持雙向數據傳輸，非常適合CAN總線隔離； 所有信號輸入引腳內部都有施密特觸發器，可以很好的處理干擾數據。 
Silicon Labs推出的電容隔離技術，最高速度可達150Mbps，功耗低至1.5mA/通道，傳輸延遲短至13ns，抖動在350ps以內，MTTF超過60年 ，已完成UL、CSA和VDE認證。 其工作原理如下圖所示。 左側的 Input 用作信號的輸入。 信號轉換成射頻信號后，右邊是射頻接收處理，接收到的信號通過Output輸出。 無線信號的調制頻率在2.4GHz左右，不在通信頻率范圍內。 調制解調信號如圖：
產品特性： 
滿足5KV要求
UL、CSA、VDE認證
額定工作電壓下60年壽命
強電磁抗擾性
2.5 至 5.5 V 電源電壓 
獨立的雙向 SDA 和 SCL 隔離通道 
35mA 反向電流開漏輸出 
支持高達 1.7 MH I2C
支持外部系統信號（Si8605、Si8606）的單向隔離通道 
–40°C 至 125°C 溫度范圍 
共模 50 kV /μs 瞬時 國家免疫 
EC-Q100 資質認證
無鉛認證封裝：SOIC-8 窄體積封裝