均衡功能,保障安全丨基于极海 G32A1445 汽车通用 MCU 的 BMU 应用方案

BMS电池管理系统是每个电动汽车车企不断优化改进的应用产品,其组成中的BMU用于实现电流检测、绝缘检测、SOC估算、容量累积、报警功能、充放电管理、远程监控等功能。BMU组成包括微控制器系统、充放电管理单元、CAN通信网络单元(采集所有从控单体电池信息)、总电压电流检测、绝缘监测及其它控制单元。

在BMU主控模块中,通过精确的数据采集、智能状态估算和高效管理等动作,实现电池管理各项功能。这就需要采用符合汽车功能安全、可靠性的车规级MCU,保证汽车的安全性,以及BMU在出现异常时能够安全地降级或停止操作。极海汽车BMU应用方案基于G32A1445汽车通用MCU设计,支持电池包总电压/总电流/绝缘状态检测以及充放电管理功能,实现对电池状态的实时监测,可从其他子系统收集数据并制定相应策略确保BMS安全,同时板上搭载 CAN 收发器、负载驱动、压力传感器等,提供板间通信、高边驱动能力和压力检测。

G32A1445 BMU应用方案介绍

通过ISO 26262 ASIL-B与AEC-Q100 Grade1双重认证的G32A1445作为主控MCU,通过CAN接口与采集模块进行高速通信,并根据对电池组数据的实时采集分析,动态制定电池管理策略;通过热管理、电池均衡管理、充电管理、放电管理、边界管理等手段控制电池工作在合适的工况,并与整车及充电机进行信息交换。此外,整机系统具有丰富的外部接口,包括:电压采集输入接口、温度采集输入接口、风扇控制输出接口、加热控制输出接口、CAN2.0/CAN-FD接口、RS485接口、开关量输入接口、高压继电器控制输出接口等,能够满足多种场景的应用需求。

G32A445 BMU应用方案框图

G32A1445 BMU应用方案特点:

■ 多路带有隔离高压继电器的控制输出接口

■ 控制车载压力传感器,检测热失控事件

■ 通信总线:3路相互隔离CAN网络,分别用于连接从控CAN、整车CAN、充电CAN

■ 丰富外设配置,满足外围设计的高效交互需求

■ 支持其他单元回传信号处理,实现电压检测、过压/欠压诊断,充放电控制等

■ 支持电池加热、冷却功能

■ 支持国标直流充电桩通信协议

G32A1445 汽车通用MCU关键特点

极海G32A1445汽车通用MCU的丰富外设十分适合BMU的通信升级要求,三路CAN都支持CAN-FD功能,数据长度最大支持 64 字节,比特率最高支持 8Mb/s;CAN-FD协议是在CAN协议的基础上扩展的最新协议,具有CAN总线的主要特性,且对需要升级到CAN-FD通信的场景,只需程序上做稍微配置更改即可实现,而无需更换主控芯片。此外,G32A1445内置大容量FLASH,用于记录重要运行状态数据,以节省外置存贮器成本。

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