在正常的商业化应用中,AIoT 智能充电器模块选择时,双 MCU 模块才是王道。除非你是 DIY,仅做一些简单测试,或者只给 1–3 节电池充电,否则单 ESP32 模块只是可选方案之一。在消费级小型 AIoT 充电器和便携电源里,ESP32 独立承担 BMS 任务足够用,但在工业级、性能和安全性要求更高的场景下,STM32 + ESP32 的双 MCU 架构才能保证系统稳定性和可靠性。
电池管理系统的作用
BMS 的核心任务是保证电池在安全、高效的条件下运行。它通常需要完成以下工作:
- 电压、电流、温度等多参数监控
- 过充、过放、过热、短路保护
- 电芯均衡,延长电池寿命
- 配合充电器的 CC/CV(恒流/恒压)充电策略
对于 AIoT 智能充电器来说,BMS 不仅要管控电池,还要和物联网 MCU 协同,实现远程监控和智能交互。
ESP32 独立承担 BMS
ESP32 因自带 Wi-Fi 和蓝牙功能而受到 IoT 应用青睐。如果让它单独承担 BMS 任务,有几个明显优势:
这种方案特别适合消费级智能充电器、便携式电源和小型 IoT 电池产品。
STM32 + ESP32 双 MCU
对于更复杂的电池系统,很多厂家会选择 STM32 来管理电池,而让 ESP32 专注于 IoT。这种分工模式的优点是:
- STM32 拥有更高精度的 ADC 和更强实时性,能更好地处理多串电池
- BMS 和 IoT 职责分离,更符合高可靠性和安全性要求
- 系统稳定性更高,在工业应用中更容易通过认证
- 扩展性更强,可以应用于 电动车充电器、储能系统等复杂项目
这种方案多出现在电动车电池包、储能电池组和高端工业类智能充电器。
两种方案对比
| 特点 | ESP32 单独 | STM32 + ESP32 |
|---|---|---|
| 成本 | 较低 | 较高 |
| IoT 功能 | Wi-Fi + BLE | 由 ESP32 负责 |
| BMS 能力 | 适合 1–3 节电池 | 支持多串电池,高精度 |
| 处理性能 | 中等 | 更强 |
| 设计复杂度 | 低 | 高 |
| 适用场景 | 消费级,轻量应用 | 工业级,高可靠性场景 |
根据我个人设计这些充电模块的经验
如果目标市场是消费类产品,比如小型 AIoT 充电器或便携电源,那么单独使用 ESP32 已经足够。它能在保证成本可控的同时,提供完整的物联网功能,适合快速量产和市场化。
而在一些对性能和安全要求更高的应用中,例如电动车电池、储能系统或工业级智能充电器,我更倾向于采用 STM32 搭配 ESP32。STM32 专注于电池管理的高精度和实时控制,ESP32 负责联网和用户交互,两者分工明确,系统运行稳定,安全性也更有保障。
最终的选择需要结合具体应用场景、成本预算以及对安全性的要求来决定选择哪一种方案。合适的 MCU 架构不仅影响产品的技术实力,还会决定它在市场中的竞争力和长期可靠性。
