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heAEC-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;給gei車che內nei的de電dian氣qi裝zhuang置zhi供gong電dian,例li如ru電dian動dong車che窗chuang,車che載zai收shou音yin機ji等deng。在zai汽qi車che發fa動dong機ji啟qi動dong後hou,發fa動dong機ji將jiang會hui通tong過guo發fa電dian機ji把ba動dong能neng轉zhuan化hua為wei電dian能neng,然ran後hou給gei汽qi車che電dian池chi充chong電dian來lai實shi現xian這zhe個ge功gong能neng。
為了滿足以上兩個功能,汽車的電池需要提供一個穩定的12伏fu的de直zhi流liu電dian源yuan。電dian池chi工gong作zuo異yi常chang,是shi很hen多duo汽qi車che電dian氣qi故gu障zhang的de主zhu要yao原yuan因yin,其qi中zhong與yu發fa動dong機ji有you關guan的de問wen題ti將jiang可ke能neng引yin發fa一yi係xi列lie的de安an全quan隱yin患huan。汽qi車che發fa展zhan的de主zhu流liu趨qu勢shi就jiu是shi車che載zai電dian子zi設she備bei和he電dian子zi應ying用yong越yue來lai越yue多duo,混hun合he動dong力li和he純chun電dian動dong汽qi車che逐zhu漸jian流liu行xing,這zhe都dou直zhi接jie導dao致zhi汽qi車che電dian力li負fu荷he越yue來lai越yue高gao,不bu斷duan增zeng加jia電dian池chi的de壓ya力li,要yao求qiu對dui電dian池chi的de工gong作zuo情qing況kuang盡jin可ke能neng多duo的de實shi現xian實shi時shi監jian控kong,以yi分fen析xi可ke能neng出chu現xian的de故gu障zhang原yuan因yin。另ling一yi個ge市shi場chang需xu求qiu來lai自zi於yu氣qi候hou的de變bian化hua,極ji端duan天tian氣qi的de頻pin繁fan出chu現xian讓rang車che載zai電dian池chi的de故gu障zhang率lv持chi續xu攀pan升sheng,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)chixujiankongdianchixingneng,baokuodianchichongdianzhuangtai,dianchishengmingzhouqizhuangtaihedianchiduigezhongyingyonggongdianzhichidezhuangtai,jiankongdianchigongzuodexingnengkejianshaoyindianchikuidianzaochengcheliangpaomaodefengxian。zhezhongxitongjiyuzhinengdianchichuanganqi(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52Vdedianyazhijiejierushebei,bingqiedangyuwaibufenyadianlupeiheshiyongshi,kezhichigenggaodedianyadianchipeizhi。qidingqihuanxinggongnengkeshiqijianchangshijianyidigonghaomoshiyunxing,congerjiangdixitongpingjungonghao。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
大(da)多(duo)數(shu)飛(fei)思(si)卡(ka)爾(er)模(mo)擬(ni)產(chan)品(pin)均(jun)可(ke)滿(man)足(zu)工(gong)業(ye)市(shi)場(chang)的(de)關(guan)鍵(jian)需(xu)求(qiu),如(ru)在(zai)更(geng)大(da)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)運(yun)行(xing)。這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)的(de)設(she)計(ji)和(he)製(zhi)造(zao)都(dou)經(jing)過(guo)嚴(yan)格(ge)的(de)流(liu)程(cheng)控(kong)製(zhi),並(bing)采(cai)用(yong)行(xing)業(ye)標(biao)準(zhun)方(fang)法(fa)進(jin)行(xing)了(le)檢(jian)驗(yan),達(da)到(dao)汽(qi)車(che)市(shi)場(chang)嚴(yan)格(ge)的(de)低(di)缺(que)陷(xian)率(lv)要(yao)求(qiu)。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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