鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:809次 | 2021年08月29日
AMS+Infineon動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)處理方法
做為電動(dòng)汽車的核心—?jiǎng)恿?a href="/keywords/lilizi/" class = "seo-anchor" data-anchorid=121 target="_blank">鋰離子電池的安全一直是電動(dòng)汽車的難點(diǎn)與重點(diǎn),誰(shuí)掌握了動(dòng)力鋰離子電池管理技術(shù),誰(shuí)就掌握了將來(lái)電動(dòng)汽車市場(chǎng)。本文解析了品佳集團(tuán)以Infineon高性能16位MCUXC164為平臺(tái),輔以AMS高精度、零溫漂的動(dòng)力鋰離子電池電流測(cè)試芯AS8510的動(dòng)力鋰離子電池管理系統(tǒng)(bMS)處理辦法。
一、動(dòng)力鋰離子電池bMS(電池管理系統(tǒng))
二、電池管理系統(tǒng)緊要有三個(gè)功能:
1.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)。通過(guò)測(cè)試電池的外特性參數(shù)(如電壓、電流、溫度等),采用適當(dāng)?shù)乃惴ǎ瑢?shí)現(xiàn)電池內(nèi)部狀態(tài)(如容量和SOC等)的估算和監(jiān)控,這是電池管理系統(tǒng)有效運(yùn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵;
2.在正確獲取電池的狀態(tài)后進(jìn)行熱管理、電池均衡管理、充放電管理、故障報(bào)警等;
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
3.建立通信總線,向顯示系統(tǒng)、整車控制器和充電機(jī)等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
三、實(shí)物圖片——InfineonMCUXC164主控模塊
四、XC164功能簡(jiǎn)介
1.高性能16-bitCpU管道與5-Stage
-25ns在40MHzCpU指令時(shí)鐘(單周期執(zhí)行)周期時(shí)間
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
-1-Cycle乘法(16×16位),背景部(32/16位)21周期
-1-CycleMultiply-and-Accumulate(MAC)的說(shuō)明
-16兆字節(jié)總數(shù)為代碼和數(shù)據(jù)的線性地址空間
-1024字節(jié)片內(nèi)的特殊功能寄存器區(qū)(C166系列兼容)
2.16-priority-Level中斷系統(tǒng)與多達(dá)63源,采樣率下調(diào)至50ns
3.8-Channel中斷驅(qū)動(dòng)的單周期數(shù)據(jù)傳輸設(shè)施通過(guò)
4.外設(shè)事件控制器(pEC),24-bit傾覆總地址空間的指針
5.時(shí)鐘發(fā)生器通過(guò)片pLL,或通過(guò)預(yù)分頻器
6.片上內(nèi)存模塊
-2Kb片雙口RAM(雙口RAM)
-2千字節(jié)的片上數(shù)據(jù)SRAM(DSRAM,XC164GM-8F只)
-2Kb片上程序/數(shù)據(jù)SRAM(pSRAM)
-64字節(jié)(XC164GM-8F)或32字節(jié)(XC164GM-4F)片計(jì)劃
7.內(nèi)存(閃存)
8.片上外設(shè)模塊
–14-Channel的A/D轉(zhuǎn)換器與可編程分析(10-bit或8-bit)和轉(zhuǎn)換時(shí)間(下至2.55μsor2.15μs)
–16-Channel通用捕捉/比較單元(CApCOM2)
–多功能通用按時(shí)器單元與5按時(shí)器
–兩個(gè)同步/異步(USART接口)串行通道
–兩個(gè)High-Speed-Synchronous串行通道
–片TwinCAN接口(修訂版2.0b活動(dòng))消息對(duì)象與32(完整的CAN/基本可以)對(duì)兩個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)功能
–片實(shí)時(shí)時(shí)鐘,由主振蕩器驅(qū)動(dòng)
9.空閑,睡眠和掉電模式和靈活的電源管理
10.振蕩器的可編程看門(mén)狗按時(shí)器和看門(mén)狗
五、AS8510功能特點(diǎn)
1.內(nèi)部2路獨(dú)立的16位ADC轉(zhuǎn)換,以及可編程的取樣速率,取樣速率達(dá)100K/s。
2.零漂移(zerooffset)
3.130db動(dòng)態(tài)范圍,4段增益調(diào)節(jié),分別5,25,40and100倍4個(gè)改變?cè)鲆嬖O(shè)置,提高精準(zhǔn)度
4.完全附合AECQ100汽車集成電路應(yīng)力探測(cè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),每一顆IC都有唯一的ID。
5.分開(kāi)的電流和電壓同頻測(cè)試通道;
6.內(nèi)部高精度參考電壓源,20mV,高精度參考電壓源+/-20ppm;
7.集成一片RC振蕩器,2%精度;
8.電壓測(cè)試通道可復(fù)用為溫度測(cè)試通道;
9.30uAStandbymodecurrent.待機(jī)電流;
10.SSOp20packager.
11.AMS電池高邊(正極)降壓ICAS8525功能
-高精度電壓衰減;
-精確差分增益放大,有效減少共模干擾;
-電源重啟功能,可調(diào)節(jié)過(guò)溫重啟;
-集成正常情況看門(mén)狗和休眠(Standbymode)狀態(tài)看門(mén)狗;
-Loaddumpprotection(42V)forallbatterysuppliedpins,LINbuspin,andEnablepin
-內(nèi)置針對(duì)所有電池串反極性保護(hù)功能,通過(guò)LINpin測(cè)試,最高-27V;
-過(guò)溫報(bào)警Shutdownfunctions。
12.主動(dòng)均衡管理ICAS8505功能特點(diǎn):
-AS8505Cellbalancer/Monitor電池主動(dòng)均衡,20mV的精度在全溫度范圍;
-同步的,精確的電池電壓比較;
-主動(dòng)的配平衡,最多14電池單元;
-市面這類產(chǎn)品多為被動(dòng)測(cè)量,要電池單元參與進(jìn)來(lái),不能快速精確的跟蹤每顆電池單元的電量。