掌握汽車電氣化商機 大聯大世平攜恩智浦推48V輕油電車整合方案

掌握汽車電氣化轉型商機，全球領先半導體零組件通路商大聯大控股旗下世平集團，攜手全球嵌入式解決方案供應商恩智浦（NXP）舉辦「48V輕度混合動力BMS+PDU解決方案介紹」線上研討會。此次研討會聚焦電池管理系統（BMS）與電源分配單元（PDU）的整合技術，結合恩智浦在48V電池監測、安全保護及電力分配方面的晶片技術，以及世平集團的系統設計經驗，提供完整軟硬體解決方案，協助車廠滿足新一代48V輕度混合動力車（MHEV）對功能安全、系統可靠性與整合設計的需求，降低開發門檻並縮短研發時程。

隨著全球淨零碳排政策持續推進，以及車輛排放法規日益嚴格，汽車電氣化正朝向多元技術路線發展。其中，48V輕度混合動力系統憑藉成本相對可控、節能效益顯著等優勢，成為傳統燃油車邁向純電動車的重要過渡方案，並逐漸受到主流車廠重視。

48V系統可支援引擎怠速啟停、煞車動能回收，以及高功率車載設備供電。由於其工作電壓低於60V安全電壓門檻，在相同功率條件下，電流僅為12V系統的四分之一，線路電阻損耗可降至十六分之一，因此能有效支援電動增壓、電動底盤等高功率負載應用。然而，48V系統仍面臨電弧防護、既有12V車載元件重新設計與驗證，以及系統成本高於傳統12V怠速啟停系統等挑戰，相關技術問題仍有待產業持續克服。

恩智浦資深應用工程師李靜（Eva Li）指出，恩智浦電池監測產品系列共有5款型號，其中4款屬於7318系列，主要應用於高壓BMS系統；另一款BMA7518S則整合電流取樣功能，並具備10組類比輸入（AIN）取樣通道。針對磷酸鐵鋰電芯3.1V至3.35V的電壓範圍，BMA7518S的電壓量測精度優於1毫伏（mV），電流量測功能達到ASIL-C安全等級，並支援快速取樣與高精度取樣兩種運作模式，可精確掌握電芯狀態，為電池安全管理提供可靠的數據依據。

恩智浦的另一項重點產品48V eFuse M3XS48100系列電子保險絲，預計於2026年11月正式量產。該系列包含多種不同功能配置，其中48100A為完整功能版本，48100C主打低功耗特性，48100B則未提供低功耗功能與I/O埠。

M3XS48100系列支援5V至60V工作電壓，最高耐壓達70V，採用四通道架構，單通道峰值電流為5A，並可透過多通道並聯提高電流承載能力，滿足不同負載的供電需求。此外，晶片整合過溫保護、反接保護與開路診斷等功能，強化48V系統的供電安全性。

在系統保護方面，M3XS48100具備本地端智慧保護能力，可自主偵測運作狀態並回應故障，提高系統穩定性。內建低功耗管理功能可持續監測負載變化，減少微控制器（MCU）喚醒次數，進而降低車輛靜態功耗。同時，晶片具備突波電流控制功能，可抑制上電瞬間的湧入電流，避免電源電壓瞬間下降。相較於傳統保險絲與繼電器架構，其軟體可配置特性更適合軟體定義車輛（SDV）的智慧配電需求，可應用於48V區域控制器、PDU、常時供電負載及線束保護等領域。

大聯大世平集團華北技術處應用工程師徐美霞（May Xu）接著介紹以恩智浦晶片平台為基礎所開發的BMS與PDU完整參考設計。該方案的核心MCU採用恩智浦S32K344，搭載Arm Cortex-M7核心，符合ISO 26262車用功能安全標準，最高支援ASIL-D功能安全等級，並具備韌體無線更新（FOTA）能力，有助於車輛後續的軟體升級與維護。

週邊元件方面，電源管理IC FS27涵蓋ASIL-B至ASIL-D功能安全等級；鋰電池類比前端晶片BMA7518可監測多達18串電芯及10組溫度訊號。配電控制部分則採用聖邦微SGM42148Q車規級電子保險絲控制器，提供硬短路、過溫等多重保護機制，適用於不同電壓的車用平台。

在系統功能設計方面，BMS採用軟硬體雙層安全保護架構。軟體層面由MCU透過序列通訊持續蒐集電芯電壓、溫度及匯流排電流等狀態資訊，當偵測到異常時，即可發送控制指令，控制高側MOSFET導通或關斷。硬體層面則增設快速保護電路，在分流電阻位置加入過電流偵測與轉換電路，並直接連接至高側開關的硬體關斷接腳。當發生過電流故障時，系統無須等待MCU處理，即可直接切斷電路，透過軟硬體雙重保護機制提高系統安全性。

PDU電路板則搭載2顆高側開關eFuse 48100，擴充為八組48V輸出通道，並搭配杰華特JWQ6346晶片進行48V至12V電壓轉換，滿足車輛多支路供電需求。針對不同負載條件，徐美霞也提出元件選型建議：高電流負載應用可優先選用聖邦微SGM42148Q；低電流支路配電則建議採用恩智浦eFuse 48100，協助客戶兼顧系統成本與效能。

「48V輕度混合動力BMS+PDU解決方案介紹」線上研討會透過大聯大旗下「世平大大芯」平台進行直播，如欲進一步了解48V輕度混合動力BMS+PDU整合解決方案，歡迎透過平台回顧研討會完整內容。