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大普通信高精度高可靠性RTC,為新能源汽車BMS安全管理助力

發(fā)布時間:2022-05-30 來源:大普通信 責任編輯:wenwei

【導讀】近年來,在物聯網、人工智能、新能源等新興技術快速發(fā)展的推動下,汽車產業(yè)發(fā)生了前所未有的變革。據統計,隨著汽車智能化程度的不斷提高,汽車的投訴銷量比自2017以來呈現出階梯式增長趨勢,隨之而來的安全隱患也相繼爆出。據統計,2021年全國范圍內共發(fā)生約3000起新能源汽車火災事故。汽車故障率的提高,特別是新能源車的自燃增加,讓我們不得不對智能化時代下的汽車安全問題進行重新審視。BMS(Battery Management System)作為新能源電動車的最核心的功能之一,在新能源汽車中的安全地位也顯得格外重要。


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新能源汽車BMS

 

隨著人們對新能源汽車續(xù)航能力以及電池安全性的關注程度日益提升,BMS的功能也被重新定義。


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BMS的系統架構圖


電池、電機、電控技術是新能源車最核心的技術,而電控中最核心的功能就是BMS(Battery Management System),即電池管理系統。作為智能駕駛背后的一大頂梁柱,BMS保護電車動力電池的使用安全。BMS是對電池進行監(jiān)控和管理的系統,通過對電壓、電流、溫度以及SOC(state of charge)等參數采集、計算,進而控制電池的充放電過程,實現對電池的保護,提升電池綜合性能的管理系統,同時實時記錄重要log日志,既可以通過車聯網上傳監(jiān)控中心,實時對車輛進行監(jiān)測管理,也可以在后期對問題進行調查定位和產品優(yōu)化設計。這些都離不開一顆高精度、高可靠性的RTC芯片來為BMS的log日志提高準確的時間戳。

 

RTC在BMS的作用:


●    作為喚醒源之一,觸發(fā)BMS對自身工作模式(休眠、運行...)進行自檢管理;

●    作為SOC算法的一個條件,用于定期對SOC進行修正;

●    日歷時間,為BMS提供歷史數據和故障信息對應的時間坐標(時間戳)。

 

1. 定時喚醒“體檢“


BMS控制器需要實時時鐘電路進行定時提醒,當到達設定時刻,RTC會輸出一個報警喚醒信號(INT中斷信號),喚醒控制器進行自檢動作等。


2. SOC算法的一個條件,用于定期對SOC修正


系統上電后,讀取電池總電壓,然后確定一個初始的電量值,雖然有一定誤差,但基本可以用這個值來參與后面的安時積分運算。但在特殊場景下,例如電池并未靜置2小時以上,并且在大功率放電時由于某種問題系統重啟,這個時候采用開路電壓法確定電量就會有問題。為了解決這個問題,需要設計一顆外部獨立RTC,實時記錄SOC和相關的信息,在系統啟動后,讀取flash中的SOC日志,然后判斷其存入的時刻是否經過了2小時,從而確定是采用開路電壓法確定初始SOC,還是直接使用FLASH中存儲的SOC值來當作初始SOC。


3. 日歷時間,為BMS提供歷史數據和故障信息對應的時間坐標(時間戳)


BMS會根據RTC提供的時間,實時記錄重要log日志,既可以通過車聯網上傳監(jiān)控中心,實時對車輛進行監(jiān)測管理,也可以在后期對問題進行調查定位和產品優(yōu)化設計。

 

大普通信推出一系列高精度、高可靠性集成式RTC,為BMS系統的穩(wěn)定運行提供可靠的時間戳和定時功能,同時幫助用戶對電池組進行故障分析和風險管控。


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大普RTC特點:


●    內置晶體

      

減少設計方案中元件數量,提升PCB布板效率,降低系統故障率。


●    高精度:±3.4ppm/±5ppm/±20ppm@-40℃~+85℃

      

為日志提供精確時間戳,幫助客戶準確定位問題。


●    低功耗:低至0.5uA

      

提高電池的續(xù)航能力。


●    支持備份電池切換

      

應對主電源掉電故障,進一步提高系統可靠性。


●    超小型封裝:3.2*2.5*1.0mm

      

適合系統小型化、高密度設計,擺脫傳統方案束縛。

 

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大普RTC典型應用框圖


伴隨著日新月異的技術發(fā)展,每個領域都在發(fā)生巨大的變化,對核心的芯片/器件的功能定義、高可靠性及更多的挑戰(zhàn),市場提出更為嚴苛的要求。


大普通信RTC產品秉承高精度、高可靠性技術為主線,根據行業(yè)及客戶需求,逐漸實現產品系列化。迄今為止開發(fā)了8大品類,超過15個單品料號,廣泛覆蓋通信、汽車、電力、醫(yī)療、工控等領域。未來大普通信仍將繼續(xù)專注深研、推陳出新,竭力滿足市場多元化需求。



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