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基于 NXP MC33771 及 S32K144 的智慧汽車 BMS 動(dòng)力電池管理一體式系統(tǒng)方案

作者: 時(shí)間:2022-08-23 來源:大聯(lián)大 收藏

(Battery Management System),是針對(duì)電動(dòng)汽車鋰電池的管理系統(tǒng),連接電動(dòng)汽車最核心部件“電池”與整車的關(guān)鍵紐帶。是電動(dòng)汽車電池的精準(zhǔn)“調(diào)音師”,一般來說, 可以幫忙解決電池間不一致性愈趨明顯、電池效率、壽命變差和嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致起火燃燒等安全問題。隨著人們對(duì)新能源車?yán)m(xù)航能力以及電池安全性的追求持續(xù)增長,BMS日益受到重視。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202208/437648.htm

一般來說,BMS由一個(gè)主控單元和多個(gè)從控單元組成,從控單元直接連接電池包(Battery Pack),采集電池的電壓、電流和溫度等,主控單元通過CAN匯流排或Daisy Chain(菊輪鏈)通信等方式管理多個(gè)從控單元。大聯(lián)大世平推出的基于 的BMS一體機(jī)解決方案支持菊輪鏈和CAN網(wǎng)路。具有極大的靈活性,可滿足不同客戶的需求。

硬體設(shè)計(jì)

控制部分

使用 作為 BMS 的控制處理單元,一方面留有CAN BUS 可以與其他的 BMU及其它 ECU 連接,接受車身諸多感測(cè)器的信號(hào),另一方面使用 SPI 直接或透過 轉(zhuǎn)為 Transformer Physical Layer ( TPL ) 與 NXP AFE IC通信,獲取 AFE 采集的資料。 的特色如下:

· ARM Cortex-M4 up to 112Mhz;

· Flash/RAM-512 KB/64KB;

· 豐富的外設(shè)資源: 4 × 16bit timer、1 × 32bit LP timer、RTC、4 x LPSPI(with 1 emulated SPI by Flex IO)、4 x LPUART、 3 x FlexCAN 、2 x16(12-bit)ADC

· Function Safety ASIL-B

· S32K 系列有多種產(chǎn)品可供客戶選擇,并且配套豐富的支援工具供客戶開發(fā)

AFE 電池芯控制 IC

是為汽車設(shè)計(jì)的SMARTMOS鋰離子電池控制器IC混合動(dòng)力 ( HEV ) 和電動(dòng)汽車 ( EV ) 等應(yīng)用以及工業(yè)應(yīng)用儲(chǔ)能系統(tǒng) ( ESS ) 和不間斷電源等應(yīng)用( UPS ) 系統(tǒng)。

透過ADC轉(zhuǎn)換抓取電池電壓和電流并包含庫侖計(jì)數(shù)和溫度測(cè)量。通過 Serial Peripheral Interface ( SPI ) 或 Transformer Isolation ( TPL ) 到微控制器進(jìn)行處理。

· 6 V ≤ VPWR ≤ 61.6 V工作,瞬態(tài)電壓75 V

· 7 ~ 14 節(jié)電池芯測(cè)量

· 0 Mbps TPL or 4.0 Mbps SPI 傳輸模式

· 最大總電壓測(cè)量誤差為8 mV

· 最大支援300 mA被動(dòng)電池平衡和診斷

· 設(shè)計(jì)支持ISO 26262,最高ASIL D安全能力

· 符合AECQ-100標(biāo)準(zhǔn)

調(diào)試界面截圖


功能演示照片

? 場(chǎng)景應(yīng)用圖

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? 展示版照片

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? 方案方塊圖

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? 核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

① 監(jiān)測(cè)單節(jié)電池的電壓、溫度

② 監(jiān)測(cè)整串的電壓、電流、溫度

③ 單節(jié)電池之間具有被動(dòng)均衡功能

④ 電池包之間采用 CAN 匯流排或者菊輪煉連接

⑤ 帶有多種保護(hù)和診斷功能

⑥ 支援 SPI/TPL 兩種可選配的通信方式

? 方案規(guī)格

① 單顆 可監(jiān)測(cè) 7 到 14 串電池

② 內(nèi)置被動(dòng)均衡電流開關(guān)管,最大支援300 mA 被動(dòng)均衡電流

③ 內(nèi)置庫倫計(jì),用于電流檢測(cè)

④ ASIL C 芯片功能安全等級(jí)

⑤ 可支援 63 顆 MC33771 級(jí)聯(lián)

⑥ 檢測(cè)精度 2 mV

⑦ 支援 43 種內(nèi)部自檢測(cè)功能

⑧ 65 us 內(nèi)同步測(cè)量電壓電流



評(píng)論


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