【产品】满足ASIL A—ASIL D等级32位MCU RH850/F1x,专为新能源汽车电池管理系统设计

2016-06-18 世强 凡尘

新能源车与传统汽车最大的区别是采用电池作为动力驱动,所以动力电池技术是新能源车的核心。随着新能源汽车的快速发展,市场对电池管理系统 (BMS)的需求也在迅速增长。其中,电池管理系统(BMS)对于动力电池的安全性和使用寿命起到至关重要的作用,最基本的功能便是控制动力电池的充电和放电。而现代新能源汽车大多采用锂离子电池,锂离子电池过充严重时会造成电池起火爆炸,电池过放也会造成电池循环寿命降低或者失效,因此BMS的安全性关系到整个新能源汽车的安全性。


随着新能源汽车的发展和应用,电池管理系统(BMS)负责的任务范围不断扩大,功能也越来越复杂。BMS 最常见的要求包括安全要求、控制和监控功能、待机功能、热管理、加密算法和预留可扩展接口增加新功能。在 ISO 26262 安全标准范围内,BMS 和其他特定的电气、电子系统将被归类为从 ASIL C 至 ASIL D 的高安全类别。因此对于BMS的控制核心,MCU也提出了更多关于功能安全的需求。瑞萨电子的RH850/F1x系列MCU采用世界汽车领域领先的32位MCU内核,支持单、双核和多核架构,采用40nm MONOS 闪存工艺,和先进的低功耗设计理念,支持ISO26262功能安全标准,满足ASIL A — ASIL D等级,是BMS控制MCU的理想选择。


RH850系列MCU对于汽车功能安全的支持主要包括:Flash、RAM、Dataflash存储器运行错误的检测及CRC校验;支持通信接口(包括CSI、LIN和CAN)的Loopback功能与自测功能,以及时钟信号检测和ADC自测功能。这些功能保证了RH850/F1x系列MCU在BMS系统中安全可靠地运行。


BMS和充电机之间通过CAN总线进行实时通信,BMS把实时的监测电池电压、温度、充电电流、电池SOC(荷电状态)等及时状态信息数据,以及接收到的其他控制单元的命令信号,进行综合分析判断并总结出自身需要的充电模式,然后把条件信号发送给充电机,使得充电机可以按需进行安全充电。BMS会根据电池自身的SOC(荷电状态)、电压和温度等状态条件,计算出实时可以提供的放电功率值,以一定的方式(控制单元索取时或定时)发送给电动机控制单元,以便电动机控制单元能够及时作出判断、执行相应的安全动作。

 

图:基于MCU控制的新能源汽车电池管理系统框图

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