STMicroelectronics AEK-POW-BMS63EM Evaluationsboard
Das STMicroelectronics AEK-POW-BMS63EM Evaluierungsboard ist ein Batteriemanagementsystem (BMS) Evaluierungsboard, das von einem bis zu 31 Li-Ionen-Batterieknoten unterstützt wird. Jeder Batterieknoten verwaltet vier bis 14 Batteriezellen mit einem Spannungsbereich von 48 V bis 64 V.Dank der beiden eingebetteten Transceiver kann das Board als erster Knoten in einer BMS-Daisy-Chain verwendet werden, die mit einem Batteriepack aus sechs, zehn (in Konfiguration A oder B, wie in UM3185 beschrieben) oder 14 Zellen verbunden ist. Außerdem kann das Board in einer Dual-Access-Ring-BMS-Kette verwendet werden. Das Board überwacht den Betriebszustand (SOH) und den Ladezustand (SoC) jeder einzelnen Batterie und sorgt mithilfe der bereits auf dem integrierten SPC58NN84E7 Mikrocontroller vorinstallierten Software für den Batterieausgleich durch passive Entladung. Das Board ist mit zwei CAN-Ports ausgestattet, die das vielseitige CAN2.0-Protokoll unterstützen und somit die Integration in mehrere Systeme und eine effiziente Komponentenkommunikation ermöglichen.
Das Evaluierungsboard enthält die folgenden Geräte: SPC58NN84E7, L9963F, L9963T, LM2902W und STGAP2GS. Der SPC58NN84E7 Mikrocontroller in Automobilqualität ist für die Berechnung des SOH und des SoC des angeschlossenen Batteriepack verantwortlich, basierend auf der Messung, die vom L9963F über den L9963T ISOSPI <>SPI- Transceiver bereitgestellt wird. Der Transceiver L9963T, der MCU und der L9963F kommunizieren über das ISOSPI-Protokoll, das eine differentielle Kommunikation für eine höhere Rauschimmunität verwendet. Der LM2902W wird verwendet, um die Temperatur im Batterie-Ökosystem (d. h. die Temperatur im Batteriepack) über NTCs zu messen. Der STGAP2GS hält die Steuerschaltung und die Stromschaltung elektrisch getrennt (isoliert), was die Systemsicherheit und -robustheit erhöht.
Das STMicroelectronics AEK-POW-BMS63EM bietet ein ausgeklügeltes Überwachungsnetzwerk, um den Strom, die Spannung und die Temperatur jeder Zelle zu erfassen. Diese Erfassung ermöglicht die Berechnung des SoC jeder Batteriezelle und folglich des Ladezustands aller Batteriepacks. Der SoC ermöglicht die Bestimmung der verbleibenden Batteriekapazität, die dem verbleibenden Bereich entspricht.
Merkmale
- Hosts
- L9963F AEC-Q100-zertifizierter Automotive-Multizellen-Batterieüberwachungs- und -ausgleichs-IC
- Zwei L9963T AEC-Q100-zertifizierte Automotive- Allzweck-Transceiver für die bidirektionale Übertragung von SPI zu isoliertem SPI
- Zwei CAN-FD-Transceiver, die Hochgeschwindigkeitsanwendungen mit bis zu 8 Mbit/s unterstützen
- Der SPC58NN84E7 ASIL-D MCU mit fünf Kernen und einem Hardware-Sicherheitsmodul gewährleistet Systemrobustheit, Sicherheit und Integrität bei der Durchführung des Ladungsausgleichs sowie der Berechnung des Ladezustands (SoC) und des Gesundheitszustands (SOH).
- Zwei isolierte Gate- Treiber STGAP2GS um den Mikrocontroller vor Überspannung oder Fehlern zu schützen und verschiedene Batteriepack Anschlüsse zu ermöglichen, indem die MOSFETs angesteuert werden, die ungenutzte Zellen kurzschließen.
- LM2902W stromsparend Quad Operationsverstärker zur Messung der Batteriepack
- Es sind vier Batteriepack-Anschlüsse mit sechs, zehn (in Konfiguration A oder B) oder 14 Zellen möglich. Dabei wird AEK-POW-BMS63EM als erster Knoten verwendet.
- Spannungsüberwachung von bis zu 14 Batteriezellen
- Stromsensoren für den gesamten Batterieknoten
- Die Platine ist mit zwei eingebetteten L9963T ISOSPI-Transceivern ausgestattet und ermöglicht die Konfiguration zweier verschiedener Topologien: Daisy-Chain und Dual-Access-Ring.
- Es gibt vier konfigurierbare GPIOs, die mit NTCs zur Temperaturmessung über einen externen Temperatursensor bestückt werden können.
- Drei eingebaute NTCs zur Erfassung der BMS-Knotentemperatur.
- Am Batteriehalter sind drei weitere NTCs angebracht.
- SPI-Schnittstelle zur Kommunikation mit der MCU
- Passiver Ausgleich
- JTAG-Modul für die Fehlerbehebung/Programmierung der Firmware
- Abgleichmodus zur Boardtestung
- Kompakte Größe von 183 mm x 78 mm
- In das AutoDevKit-Ökosystem einbezogen
Applikationen
- Fortschrittliche Antriebsstrang-Applikationen
- Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEV) und Elektrofahrzeuge (EV) – Motor- Antriebe
- Elektrische Servolenkung
- Aktive Radaufhängungs-Applikationen
- Antiblockiersystem
- Fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (FAS)
Applikation Blockdiagramm
