01引 言
在電動工具、儲能電源等中高功率鋰電池應用場景中，電池管理系統（BMS）的精度、可靠性和集成度直接決定了產品性能。
奇力科技推出的VAS610x系列BMS AFE芯片，憑借高邊驅動架構、高集成、自動均衡、高精度16-bit ADC電流檢測和超低船運模式功耗，成為電動工具、儲能電源等電池管理系統理想解決方案。
本文將通過實測數據，驗證VAS610x芯片在DEMO板上的性能表現，包括電壓、電流采集精度情況、MOS開關時間、短路保護、低功耗等方面，為后續應用提供參考，同時開源DEMO全部文檔資料（詳細的PCB、原理圖、例程代碼、BOM清單等），拿來即用。
02樣機介紹
基于VAS610x系列BMS DEMO
基于VAS610x系列BMS DEMO1.公布參數
- 高邊驅動架構（VAS6102）：直接驅動高邊MOSFET，省去電荷泵外圍電路，簡化PCB布局（對比傳統低邊驅動方案節省30%面積）。
- 耐壓能力：支持10節串聯（45V），VPUMP引腳可承受80V瞬態電壓。
- 雙ADC高精度采樣：電壓檢測，16-bit ADC，±10mV精度（25℃）。電流檢測，獨立16-bit ADC，±100μV失調誤差，支持±260mV寬量程（可適配1mΩ~5mΩ檢流電阻）。
- 低功耗與工作模式：船運模式，2μA功耗。獨立運行模式，80μA功耗。正常模式 ，320μA 功耗。待機模式，56μA。
- 均衡功能：提供自主式或主機控制型電池均衡。
- 保護功能：過壓，欠壓，過溫，低溫，過流，短路等保護。
- 通訊功能：支持400KHz I2C接口。
2.原理圖
由于圖片清晰度的問題，完整版原理圖請在文末獲取。
03樣機實測
1.電流采集精度測試
| 測試方法：
輸入電池組采用電阻分壓模擬10串方式，電流采樣電阻使用1毫歐，總輸入電壓39V，分別帶載1A/2A/5A/10A，記錄實際電流值和VAS610x芯片上位機讀取的電流值。| 測試結果：
- 1A電流：芯片上位機讀取的電流值0.96A-0.99A，實際電流0.99A。
- 2A電流：芯片上位機讀取的電流值1.94A-1.98A，實際電流1.99A。
- 5A電流：芯片上位機讀取的電流值4.29A-4.98A，實際電流4.98A。
- 10A電流：芯片上位機讀取的電流值9.90A-9.95A，實際電流9.98A。
儀器助手采集
1A電流，芯片采集
1A電流，儀器助手采集
2A電流，芯片采集
2A電流，儀器助手采集
5A電流，芯片采集
5A電流，儀器助手采集
10A電流，芯片采集
10A電流，儀器助手采集
| 測試結論：
全量程誤差≤3%，10A大電流時精度最優（誤差≤0.8%），電流增大時誤差反而減小，線性度表現優異。完全滿足電動工具和儲能系統的精度需求。使用低溫漂電阻或者適當加大電流取樣電阻還可進一步提升精度。
2.電壓采集精度測試
儀器助手采集
| 測試結論：單節電壓測量誤差≤0.3%，該芯片憑借出色的電流/電壓采集性能，可顯著提升鋰電池系統的安全性和可靠性，是高要求應用的理想選擇。
| 測試方法：
電池總電壓37V，分別測試，正常模式、待機模式、獨立運行模式、船運模式，記錄輸入耗電電流大小。
| 測試結果：
正常模式穩定在351uA，待機模式穩定在72.7uA，獨立運行模式150uA-183uA，船運模式2.9uA-3uA。
4.MOS管開關時間測試
01.放電MOS管開關時間測試
| 測試方法： BMS正常開機，使用示波器測試放電MOS管VGS電壓上升時間和下降時間。
| 測試結果：放電管開啟時間為10ms左右，關閉時間為20us左右。
| 測試方法：
BMS正常開機，使用示波器測試充電MOS管VGS電壓上升時間和下降時間。
| 測試結果：
充電MOS管開啟時間為10ms左右，關閉時間為1ms左右。
| 測試結論：
VAS610x芯片充電MOS管測試展現出優異的開關特性，10ms的平緩開啟時間有效抑制充電浪涌電流，1ms的快速關斷時間確保充電保護及時響應。
5.短路測試
| 測試方法：
電池組采用電阻模擬10串方式，每個電池電壓3.60V，總輸入電壓36V。B+和B-接入大于3萬微法電容提供短路瞬態大電流。芯片上位機設置短路電流50A，正常開機后短接P+和P-，記錄短路后MOS等器件有無損壞，短路解除后再次開機電路要能正常工作。
| 測試結果：
短路保護觸發靈敏，短路時芯片快速關閉放電MOS管，短路解除后再次開機電路恢復正常工作，MOS管等器件沒有損壞現象。
| 測試結論：
VAS6102在短路測試中展現出卓越的防護性能，50A大電流短路時能瞬時觸發保護并快速關斷MOS管，有效保護電路安全。測試后所有器件完好無損，驗證了其硬件保護機制的可靠性，滿足高動態負載應用的嚴苛安全需求。
測試總結：
VAS610X系列芯片憑借其卓越的智能化管理和全方位保護能力，成為鋰電池系統的理想守護者。這款芯片不僅實現了無主機自主運行，其創新的多模式設計和超低功耗表現，為電動工具、儲能系統等應用提供了安全可靠的電池系統管理解決方案，完美平衡了性能、功耗與成本需求。04測試儀器 本次測試過程中所使用的測試儀器如下：
IT6533C是一款高性能，0-120V，6kW，直流大功率電源。該系列電源以其高分辨率、高精度和低噪音的特點，廣泛應用于各種工業和實驗室環境。IT6533C特別適用于需要穩定和精確直流電源的場景，如電子設備測試、研發實驗室、生產線測試等。
IT8904A是一款高性能直流可編程電子負載，支持4kW功率和多種工作模式（CC/CV/CR/CW），具備高精度測量、動態測試、OCP/OPP保護測試及電池放電功能，適用于電源、充電樁等測試場景，并可通過并機擴展功率，提供RS232、USB、LAN等多種通信接口。
這是一款儀器助手推出的功率采集器，用于采集直流和交流電壓、電流、功率、PF值、頻率，還有無線通訊功能，可以和電腦進行連接，電腦端軟件能幫助工程師實現各種測試數據分析，轉換效率、充放電曲線，電流曲線，功率曲線，電壓曲線等功能，是電子工程師的理想測試工具。
普源DS1104Z示波器是一款高性能的數字存儲示波器，具備100 MHz帶寬、1 GSa/s采樣率和四個輸入通道，適合進行精確的電子信號分析。它擁有高分辨率的顯示屏、多種觸發模式以及豐富的數學運算和測量功能。
自制多節電池模擬測試板，采用電阻分壓的方式，模擬每節電池的電壓，用于BMS芯片模擬前端電壓輸入，并聯多個4700uF電容做短路瞬態電流輸出，用于BMS短路保護測試。
05芯片亮點- μV級電流檢測精度：16-bit獨立ADC實現±100μV超高精度，支持1mΩ小阻值檢流電阻
- 高邊驅動集成：內置電荷泵的高邊MOS驅動，省去外部電路，簡化PCB布局
- 雙模式均衡控制：支持主機控制+自主均衡雙模式，均衡電流50mA
- 船運級低功耗：超低靜態電流，支持電池長時間倉儲耗電極少
- 硬件級保護響應：放電管極速關斷（短路保護），充電管安全關斷（過流保護）
- 多場景工作模式：正常模式/待機模式/獨立運行模式/船運模式靈活切換，覆蓋全應用場景
- 高精度溫度保護：芯片采用智能雙模式溫度保護系統，通過高精度ADC實時監控NTC溫度，實現充放電獨立保護。自動識別充放電狀態并動態調整保護閾值（充電/放電可設不同溫度點）；硬件級快速保護，超溫1秒內直接關斷MOSFET；智能自恢復功能，溫度正常后自動重啟系統。這種全自動的溫度保護機制，既確保了安全性，又提升了系統可靠性，特別適合無人值守的儲能和電動工具應用。
市場應用情況：
小編向芯片原廠找了市場批量產品的應用案例，以下是市場批量的產品：
本DEMO所含全部技術資料（包括原理圖、BOM清單、PCB Layout、程序例程、芯片應用手冊等）已開源，這些開源資料能幫助廣大工程師朋友快速上手，大幅縮短開發周期。如果您需要可以和我們聯系。
本文測試過程中用到的InstruHelper儀器助手測試工具，如有需要的工程師請聯系星球測評客戶專員--沛沛，數量有限，先到先得。 微信號：XQCP_01 07原廠技術支持與銷售芯片銷售聯系方式：
