BMS通信架构：CAN与isoSPI技术解析

在电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）中，高压电池组通常由数十甚至上百节电芯串联组成。例如，一个包含96节锂离子电池的电池组，在满充状态下总电压可超过400V。为了便于管理、布线和散热，这些电池通常被划分为多个模块，每个模块包含10~24节电芯，并分布于车辆的不同位置。

以LTC6811为例，这是一款专为电池管理系统（BMS）设计的多节电池监控IC，支持最多12节串联电池的高精度电压采集，具备被动均衡功能，适用于各种化学类型的电池。通过将多个LTC6811级联使用，可以构建覆盖整个高压电池组的分布式监测网络。如需LTC6811产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。

一、分布式BMS对通信接口的要求

在高电磁干扰（EMI）环境下，如电动汽车底盘区域，电池监控模块之间的通信必须具备：

高抗干扰能力

电气隔离

低延迟和高数据吞吐率

简化布线结构

目前主流的两种通信方案是隔离型CAN总线和ADI公司自主研发的isoSPI接口。

二、隔离CAN总线方案详解

CAN总线作为汽车领域广泛采用的标准通信协议，具有良好的兼容性和成熟的生态支持。图1展示了一种基于CAN的并行连接架构，其中各电池模块通过CAN收发器接入共享总线，由主控单元统一调度。

图1

优势：

支持标准化协议，易于集成到整车CAN网络；

可与其他车载子系统共用总线资源；

支持远距离通信和节点扩展。

劣势：

每个模块需额外配置CAN控制器、MCU及隔离器件；

布线复杂，占用较多PCB空间；

成本较高，尤其在多模块系统中更为明显。

三、ADI isoSPI接口技术分析

isoSPI是Analog Devices推出的专为BMS优化的双线制物理层通信接口，内置于LTC681x系列电池监控器中。它通过变压器实现电气隔离，仅需一对双绞线即可完成高速、可靠的模块间通信。

图3展示了利用isoSPI菊花链连接多个LTC6811模块，并通过CAN网关与整车控制系统通信的典型架构。

优势：

内置于芯片中，无需额外MCU或协议栈处理；

使用简单，节省电路板空间；

支持高达1 Mbps的数据速率；

抗噪能力强，适合高EMI环境；

易于实现模块间的长距离连接。

劣势：

属于专用协议，需配合ADI生态系统使用；

不具备直接与其他非isoSPI设备通信的能力。

四、两种架构对比总结

五、结语与建议

在现代电动汽车BMS设计中，选择合适的通信架构至关重要。对于需要与整车CAN网络深度集成的应用，隔离CAN总线仍是首选；而对于追求简化设计、降低成本和提高可靠性的场景，ADI的isoSPI则展现出显著优势。

工程师应根据项目需求综合评估通信性能、系统成本、开发周期等因素，合理选择CAN或isoSPI架构，或采用混合方式（如isoSPI+CAN网关），以构建高效、安全、可扩展的电池管理系统。