电动车(EV)或混合动力车(HEV)开展至今,动力锂离子电池组的监控与办理一直是距离中心也是研讨要点。其间,本钱与安满是规划的最大诉求。假如告诉您一个规划办法可以两者统筹会不会有惊喜?日前EDN对飞思卡尔半导体公司新推出电池组操控器产品组合做了深化了解,想完结安全又降本钱的电池组办理规划就靠它们了。
据飞思卡尔模仿与传感器部亚太区轿车产品营销与事务拓宽司理孟杰介绍,飞思卡尔是经过两款电池监控芯片,MC33771、MC33772以及阻隔变压器驱动芯片MC33664以及其他器材构成的解决方案来完结这些的(图1)。
图1:飞思卡尔电池办理芯片Roadmap。
该方案中最新推出的MC337723是4-6节(芯)锂离子电池组监控芯片,可与飞思卡尔之前推出的MC33771,14芯电池操控器,调配组合,使之包含单芯片4至14芯全系列解决方案(图2),添加电池组操控器规划灵敏性,有用下降BOM本钱,满意轿车和工业电池体系严厉的功用安全要求。
图2:根据MC33771和MC33772的BMS解决方案。
关于如何能完结规划灵敏性与降BOM,孟杰表明:“榜首方面灵敏性来自横向扩大。一般工程师在运用电源监控芯片做多节(芯)电池组规划时会有部分糟蹋现象,比方工程师要规划20芯电池组,以往需求2片12芯或14芯芯片,这样会有资源糟蹋,现在只需求一颗14芯加一颗6芯就能完结,这部分削减的糟蹋就可以省大约20%。这也是飞思卡尔继MC33771后提出MC33772的主要原因,4到14芯的加宽挑选可以便利客户做灵敏规划并下降BOM。下一步飞思卡尔也有方案推18节芯片,进一步丰厚挑选。”
其次,规划师可以经过灵敏的拓扑结构来完结降BOM的方针。MC33771或MC33772支撑各种电池办理体系拓扑,包含集中式、分布式CAN和分布式菊花链体系。在选用高速菊花链通讯时,在关于96块单体电池串联的运用中,菊花链通讯仅需求2.6毫秒就能完结悉数数据的收集与通讯。对此,孟杰也表明: “传统做级联的拓扑,除了主MCU外,每一集电池监控芯片都需求一个从MCU做操控,这种拓扑灵敏度低,且BOM高。而选用菊花链拓扑可经过阻隔变压驱动芯片(级联芯片)MC33664直接一级级往下加,拓扑简略,灵敏性强,且可以比上面的传统做法节约30%到40%的BOM(图3),也有用削减PCB面积。”
图3:菊花链通讯代替传统的CAN总线通讯。
第三方面,规划师也可以经过对芯片纵向可扩展的挑选来进一步完结规划灵敏性与降BOM的方针。对此孟杰解释道:“MC33771和MC33772芯片自身供给三个版别可选,包含白金版,高档版和一般版。这种做法更有利于工程师做自己轿车产品的渠道化规划,可针对高中低端产品做不同版别的Cost Down。其间白金版硬件内置库伦计等功用,可随时计量电池电量、同步电池电压/电流丈量。高档版则有确诊/纠错等功用。一起MC33771和MC33772具有43个自检口,可以检测芯片自身以及电池的各项状况。有些客户在详细规划中,与MCU相连的那级选用白金版,后边用一般版,然后进一步降BOM。”
除了上述三方面有用协助规划降BOM的办法外,飞思卡尔的全系列电池操控器材每个芯片都独自满意严厉的ISO 26262要求。关于功用安全,孟杰以为:“电动车的安满是中心问题,与外界方案不同的是,飞思卡尔可以供给从MCU到电源到模仿一整套的器材,且每块单芯片都可以契合ISO 26262安全要求,这和业界其它企业不同,他们的产品未必可以做到单块芯片都满意ISO 26262,有或许仅仅解决方案全体可以满意。这就像做一道菜我的每一道食材都是经认证可追溯的。这样飞思卡尔可以保证丈量的精准度和安全性。”MC33772就凭借单个芯片供给的集成式功用验证和先进的确诊功用,能协助客户轻松满意严厉的ISO 26262 ASIL-C要求。运用飞思卡尔电池组操控器还可以完结ASIL-D体系级施行,让客户可以满意多个功用安全概念,到达体系级安全要求。一起作为一款归入飞思卡尔SafeAssure方案的功用安全解决方案,该系列可满意有关ESD、EMC、低电流耗费和AEC-Q100轿车级规划的严厉规范。
MC33772与飞思卡尔全面的电池操控器产品相组合,可支撑广泛的电池用化学成分,包含磷酸铁锂、锂镍锰钴氧化物、钛酸锂和锂聚合物,能轻松扩展解决方案,无需进行新的研制出资。据悉,MC33772的样片会在下一年(2016年)3季度量产。