安全可靠一直是新能源汽車關(guān)注的重中之重,ST面向電動汽車應(yīng)用提供強大、高安全特性和可擴展的電池管理系統(tǒng)(BMS)和全面的IC產(chǎn)品組合,包括高性能處理器(SPC57xx/SPC58xx)、高集成度的模擬前端(L9963E)、通信芯片(L9963T)、電源管理芯片(L9396)、VIPower智能開關(guān)、以及一系列保護器件和用于數(shù)據(jù)記錄的汽車級EEPROM,ST提供全面、靈活的解決方案來支持客戶汽車級電池管理系統(tǒng)的設(shè)計。
▲ 插電式混合/純電動汽車高壓BMS解決方案
SPC58NG84及SPC574K72是ST為BMS解決方案推薦的兩款MCU。其中SPC58NG84為3核,功能強大,集成了豐富的硬件和外設(shè)資源;而SPC574K72為2核,更適合中低端需求的BMS應(yīng)用,性價比高。
L9963E是用于高可靠性汽車應(yīng)用和儲能系統(tǒng)的鋰離子電池監(jiān)測和保護芯片,可監(jiān)測14個堆疊的電芯以及支持7個NTC的采集,信息通過SPI通信或隔離接口傳輸。
多個L9963E可以以菊花鏈形式連接,并通過變壓器隔離的接口與一個主機處理器通信,具有高速、低EMI、遠(yuǎn)距離和可靠的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)點。在正常和低功耗模式下,L9963E可支持定時均衡和休眠下的均衡。
L9963E的特點及優(yōu)勢:
●高精度專用ADC能對4~14個電芯單元精準(zhǔn)監(jiān)測
●18bit ADC電流采集
●7路GPIO溫度采集
●電芯電壓全溫度范圍誤差±2.6mV內(nèi)
●最高可擴展至31片L9963E串聯(lián),滿足高壓模組的需求
●可耐受-6V的BUSBAR電壓
●高速菊花鏈通信2.66MHz
●被動均衡電流200mA
●功能安全ASIL D
▲ L9963E框圖
車輛碰撞是引起電動車起火甚至爆炸的主要原因之一。為了防止這種故障的發(fā)生,ST 對傳統(tǒng)解決方案進行了優(yōu)化創(chuàng)新。在該PHEV/EV BMS解決方案中,L9678P是一顆用于安全氣囊爆管的芯片,配合系統(tǒng)中的Pyro fuses,當(dāng)發(fā)生碰撞時,L9678P觸發(fā)Pyro fuses 直接快速切斷高壓電池回路,從而消除觸電或起火風(fēng)險,同時也能夠保證整車正常行駛過程中不產(chǎn)生誤爆。
▲ 12V BMC功能安全解決方案
為方便用戶快速入門和開發(fā),ST提供豐富的軟硬件技術(shù)支持:
評估演示板、GUI及原理圖
參考源代碼和設(shè)計文檔
基于studio環(huán)境開發(fā)的可配置的Low level drivers
studio開發(fā)環(huán)境
▲ ST BMS評估版
▲ 評估工具
此外,ST和合作伙伴IDH還提供BMS的參考設(shè)計、測試、調(diào)試、報告、軟件支持,以及功能安全等服務(wù)。
▲ IDH BMS解決方案-硬件
▲ IDH BMS解決方案-軟件
IDH提供的L9963E AFE復(fù)雜驅(qū)動程序支持包括:
菊花鏈ID配置
AFE通信和狀態(tài)機
電池電壓采樣
電池平衡,平衡狀態(tài)機
NTC采樣
雙向菊花鏈支持
GPIO控制
診斷與BIST
其他
IDH提供的BMS功能安全服務(wù)包括:
BMS的項目定義和危害分析
BMS的風(fēng)險分析和安全目標(biāo)分解
BMS的安全狀態(tài)定義和安全機制設(shè)計
適用于BMS的ASIL C HW參考設(shè)計
SBC L9396 / AFE L9963E的ASIL合規(guī)性安全CDD驅(qū)動程序和安全評估支持
SBC L9396 / AFE L9963E的CDD驅(qū)動程序的安全目標(biāo)定義和安全分解
SBC L9396 / AFE L9963E CDD驅(qū)動程序的安全驗證方法和軟件工具驗證報告