基于Infineon TLE9012AQU 的 BMS均衡方案
電池作為電動(dòng)汽車(chē)三大件之一,決定著續(xù)航里程,關(guān)系著使用者的安全。當(dāng)前的技術(shù)水平下,單體電池能提供的容量或電壓都是有限的,電動(dòng)汽車(chē)的電池包都是由大量的單體電池串并聯(lián)而成。顯然,電池廠商的材料、工藝、制程和電池包的組裝、工作環(huán)境溫度、通風(fēng)條件以及電池自然老化等因素造成了電池的不一致性……
本文引用地址:http://2s4d.com/article/202302/443642.htm解決電池差異的問(wèn)題,不光有電池廠商的品質(zhì)管控,產(chǎn)品設(shè)計(jì)的綜合熱管理,還有對(duì)電池的均衡控制。優(yōu)秀的均衡管理策略能在最大化的利用電池容量提升里程的同時(shí),科學(xué)的控制電池的充放電深度,保證電池的安全與壽命。簡(jiǎn)單概括,BMS(電池管理系統(tǒng))是支撐電池系統(tǒng)的安全與效能的關(guān)鍵所在。其主要任務(wù)為采集監(jiān)控電池狀態(tài),如:電壓,電流,溫度,絕緣狀態(tài),荷電狀態(tài),放電深度,健康狀態(tài),故障診斷……并將采集到的數(shù)據(jù)與整車(chē)通訊,協(xié)調(diào)其它各個(gè)系統(tǒng)工作。
AURIX系列MCU是32位處理器,主頻200MHz,芯片內(nèi)部集成硬件加密模塊,擁有豐富的外設(shè)接口,功能安全等級(jí)最高可達(dá)ASIL-D。AURIX系列產(chǎn)品提供各種不同的配置供客戶根據(jù)應(yīng)用選擇最佳的型號(hào),以實(shí)現(xiàn)更人性化的成本、功能、靈活性。
TLE9012AQU每顆能監(jiān)控12串電池的電壓和溫度并提供相應(yīng)的診斷信息,功能安全等級(jí)最高可達(dá)ASIL-C,支持ASIL-D的版本將于2020年第四季度正式推出。專(zhuān)為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē),插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)中使用的鋰離子電池組而設(shè)計(jì)的被動(dòng)均衡方案。搭配AURIX系列MCU做控制,可以靈活的搭建符合客戶需求的集中式管理系統(tǒng)或者分布式管理系統(tǒng)。
TLE9012AQU集成150mA均衡開(kāi)關(guān)管,能實(shí)現(xiàn)多通道均衡,也可以為單個(gè)單元進(jìn)行均衡,用戶還可以搭配外部MOSFET,實(shí)現(xiàn)更大的均衡電流;電池測(cè)量單元具有可配置的OV/UV比較器,12個(gè)通道并行采樣,提供16Bit ADC實(shí)現(xiàn)精確的電壓測(cè)量;5個(gè)通道用于外部溫度傳感器測(cè)量,溫度采樣內(nèi)置電流源,分辨率優(yōu)于純電阻采樣方式,為系統(tǒng)的熱管理提供精確的數(shù)據(jù);內(nèi)部診斷支持輪詢定期診斷、固定硬件周期的周期性診斷、連續(xù)硬件監(jiān)視診斷、手動(dòng)觸發(fā)診斷四種機(jī)制,能實(shí)現(xiàn)對(duì)均衡過(guò)電流/欠電流、電池過(guò)壓/欠壓、芯片內(nèi)部過(guò)熱、外部電流傳感器錯(cuò)誤、開(kāi)路錯(cuò)誤、ADC錯(cuò)誤、內(nèi)部電源欠壓、LDO輸出過(guò)流、VIO欠壓等各種診斷;在通訊接口方面TLE9012AQU支持兩種類(lèi)型的物理層:UART和iso UART,搭配TLE9015QU接口芯片,可用于系統(tǒng)中主從設(shè)備之間進(jìn)行通信。
?場(chǎng)景應(yīng)用圖
?產(chǎn)品實(shí)體圖
?展示板照片
?方案方塊圖
?TLE9015QU接口板
?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)
(1):內(nèi)部均衡開(kāi)關(guān),均衡電流高達(dá)150 mA,也可以外部擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)更大的均衡電流
(2):16位高分辨率ADC測(cè)量,可選測(cè)量位長(zhǎng)
(3):溫度補(bǔ)償
(4):內(nèi)置數(shù)字濾波器
(5):iso UART 2Mbps的高速通信,菊花鏈連接,支持電容隔離和變壓器隔離
(6):符合ISO-26262標(biāo)準(zhǔn),支持ASIL-C
?方案規(guī)格
(1):?jiǎn)晤w均衡芯片可以監(jiān)測(cè)12節(jié)電池
(2):支持多達(dá)20臺(tái)設(shè)備的通信
(3):支持熱插拔
(4):5路溫度測(cè)量
(5):電池開(kāi)路檢測(cè)
(6):帶保護(hù)和診斷功能
評(píng)論