飛思卡爾智能電池傳感器讓汽車更安全
發布時間:2014-06-09 責任編輯:willwoyo
【導讀】汽(qi)車(che)電(dian)子(zi)電(dian)池(chi)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)是(shi)汽(qi)車(che)安(an)全(quan)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)。為(wei)了(le)可(ke)以(yi)更(geng)好(hao)地(di)支(zhi)持(chi)麵(mian)向(xiang)汽(qi)車(che)和(he)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)的(de)傳(chuan)統(tong)和(he)新(xin)興(xing)電(dian)池(chi)化(hua)學(xue)品(pin),飛(fei)思(si)卡(ka)爾(er)半(ban)導(dao)體(ti)業(ye)內(nei)首(shou)款(kuan)麵(mian)向(xiang)普(pu)通(tong)市(shi)場(chang)的(de)符(fu)合(he)AEC-Q100標準的智能電池傳感器已開始供貨。它將為汽車帶來更多的安全性
每輛汽車中都至少有一個蓄電池,它通常有兩個功能:啟動發動機;geicheneidedianqizhuangzhigongdian,lirudiandongchechuang,chezaishouyinjideng。zaiqichefadongjiqidonghou,fadongjijianghuitongguofadianjibadongnengzhuanhuaweidianneng,ranhougeiqichedianchichongdianlaishixianzhegegongneng。
為了滿足以上兩個功能,汽車的電池需要提供一個穩定的12fudezhiliudianyuan。dianchigongzuoyichang,shihenduoqichedianqiguzhangdezhuyaoyuanyin,qizhongyufadongjiyouguandewentijiangkenengyinfayixiliedeanquanyinhuan。qichefazhandezhuliuqushijiushichezaidianzishebeihedianziyingyongyuelaiyueduo,hunhedonglihechundiandongqichezhujianliuxing,zhedouzhijiedaozhiqichedianlifuheyuelaiyuegao,buduanzengjiadianchideyali,yaoqiuduidianchidegongzuoqingkuangjinkenengduodeshixianshishijiankong,yifenxikenengchuxiandeguzhangyuanyin。lingyigeshichangxuqiulaiziyuqihoudebianhua,jiduantianqidepinfanchuxianrangchezaidianchideguzhanglvchixupansheng,2012年底的歐洲和2013年底的美國,都因為極端氣候導致的電池故障事故率大幅攀升。
隨著全新的關鍵任務需求(如發動機啟停功能)越來越常見,分析公司Strategy Analytics的報告指出,截至2020年,全球預計將有超過5200萬輛汽車可支持啟停功能。啟停需求以及其他需求(如再生製動和智能交流發電機控製)正促使傳感器對電池狀態進行更加精確的傳感,以提供早期故障告警。智能電池管理係統(BMS)持(chi)續(xu)監(jian)控(kong)電(dian)池(chi)性(xing)能(neng),包(bao)括(kuo)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)狀(zhuang)態(tai),電(dian)池(chi)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)狀(zhuang)態(tai)和(he)電(dian)池(chi)對(dui)各(ge)種(zhong)應(ying)用(yong)供(gong)電(dian)支(zhi)持(chi)的(de)狀(zhuang)態(tai),監(jian)控(kong)電(dian)池(chi)工(gong)作(zuo)的(de)性(xing)能(neng)可(ke)減(jian)少(shao)因(yin)電(dian)池(chi)虧(kui)電(dian)造(zao)成(cheng)車(che)輛(liang)拋(pao)錨(mao)的(de)風(feng)險(xian)。這(zhe)種(zhong)係(xi)統(tong)基(ji)於(yu)智(zhi)能(neng)電(dian)池(chi)傳(chuan)感(gan)器(qi)(IBS),可直接測量電池電流、電壓和溫度。測量數據傳送給電池監控運算程序(BatMon)。BatMon計算電池狀態並通知能量管理器電池所含能量、性能水平和使用壽命。這種信息反過來可用於支持啟動-停車功能。當檢測到電池接近臨界狀態時,立即提示駕駛者更換電池。
為了可以更好地支持麵向汽車和工業應用的傳統和新興電池化學品,飛思卡爾半導體業內首款麵向普通市場的符合AEC-Q100標準的智能電池傳感器已開始供貨。該傳感器在單一封裝內集成了4路電壓檢測通道、5路溫度采集通道和1路電流采集通道、3個模數轉換器、1個16位MCU和CAN協議模塊。MM9Z1J638電池傳感器測量了多項關鍵電池參數,以監控電池的健康狀態(SOH)、電荷狀態(SOC)和功能狀態(SOF),從而進行早期故障預測。靈活的4通道電壓采集架構可支持傳統12V鉛酸電池和其他新興的電池應用,如14V堆疊鋰電池、高壓接線盒和24V卡車電池。
圖1,飛思卡爾智能電池傳感器
[page]相比於其他競爭對手的分立方案,MM9Z1J638電池傳感器集成了1個帶有128K閃存、8K RAM和4K EEPROM 的16位S12Z 微控製器,和1個CAN協議模塊、LIN接口和3個模數轉換器電路,該傳感器將模擬、處理器和通信功能集於一身,有助於降低物料成本並采用更加先進的電池監控算法。該模擬前端包括兩個16位ΣΔ模數轉換器(ADC),用於同步測量電池電壓和電流,另外還有第三個16位ΣΔ 模數轉換器(ADC)用於溫度監控,采用集成式傳感器和冗餘測量真實性檢查以保證功能安全。全新飛思卡爾產品的輸入電池電壓測量功能可支持高達52V的(de)電(dian)壓(ya)直(zhi)接(jie)接(jie)入(ru)設(she)備(bei),並(bing)且(qie)當(dang)與(yu)外(wai)部(bu)分(fen)壓(ya)電(dian)路(lu)配(pei)合(he)使(shi)用(yong)時(shi),可(ke)支(zhi)持(chi)更(geng)高(gao)的(de)電(dian)壓(ya)電(dian)池(chi)配(pei)置(zhi)。其(qi)定(ding)期(qi)喚(huan)醒(xing)功(gong)能(neng)可(ke)使(shi)器(qi)件(jian)長(chang)時(shi)間(jian)以(yi)低(di)功(gong)耗(hao)模(mo)式(shi)運(yun)行(xing),從(cong)而(er)降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)平(ping)均(jun)功(gong)耗(hao)。MM9Z1J638完全符合AEC-Q100汽車標準,可滿足嚴苛的汽車業ESD、EMC標準並達到零缺陷質量水平。
飛思卡爾開發的具有CAN/LIN接口的四節鋰電池智能管理單元解決方案,支持功能包括:4個電壓輸入通道(從1.3 V最高至50 V)電壓檢測;4個外部溫度檢測和1個內部溫度檢測通道;多達+/-2000 A電流檢測,外接100 μΩ分流器電阻;4個電池單體被動均衡通道(基於MC33879);兩個低邊和兩個高邊開關控製(基於MC33879); 供電電壓範圍3.5 V至28 V;支持CAN (物理層MC33901)、LIN、SPI、UART 通訊接口。
圖2,飛思卡爾智能電池傳感器應用實例
daduoshufeisikaermonichanpinjunkemanzugongyeshichangdeguanjianxuqiu,ruzaigengdadewendufanweineiyunxing。zhexiechanpindeshejihezhizaodoujingguoyangedeliuchengkongzhi,bingcaiyongxingyebiaozhunfangfajinxinglejianyan,dadaoqicheshichangyangedediquexianlvyaoqiu。MM9Z1J638電池傳感器已納入飛思卡爾產品長期供貨計劃,該器件的供貨期最短為10年或15年。
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