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汽车电池控制单元 (BCU)

可靠地计算电池状态、执行BMS内部管理，并与域控制器通信

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概述

电池控制单元 (BCU) 计算电池状态，执行 BMS 内部管理，并与域控制器通信。 它包括主控制器、电源管理 IC、通信接口、收发器和日志存储器。 BCU 在更新固件的同时，运行 BMS 软件、驱动监控单元、收集值和计算电池状态（SoC、SoH、SoP、SoP）。

产品优势

  • AURIX™ TCx：符合 ASIL-D 标准的 MCU
  • TRAVEO™ T2G：成本优化的 MCU
  • OPTIREG™ PMIC：符合 ASIL-D 标准
  • EXCELON：™ FRAM
  • SEMPER™： NOR Flash

框图

关于

使用电池控制单元 (BCU) 最大限度地提高效率

英飞凌提供广泛的控制器产品组合，满足汽车应用的不同需求。

AURIX™ 微控制器套件

  • 核心：基于TriCore™核心，最多 6 个 CPU
  • 资质： AEC-Q 100 至 0 级（Ta ≤ 125°C）
  • 功能安全： ISO 26262 ASIL-D
  • 内存：高达 16 MB 闪存、6.6 MB SRAM
  • 安全性： HSM EVITA 完整版
  • 软件：提供符合 AUTOSAR 标准的 MCAL 驱动程序

TRAVEO™微控制器系列

  • 核心：最多双核Arm® Cortex® M7
  • 资质： AEC-Q 100 最高可达 1 级（Ta ≤ 125°C）
  • 功能安全： ISO 26262 ASIL-B
  • 内存：高达 8 MB 闪存，1 MB SRAM
  • 安全性： HSM EVITA 完整版
  • 软件：提供符合 AUTOSAR 标准的 MCAL 驱动程序

适用于汽车 BCU 的可靠紧凑电源解决方案

  • 集成的升压功能可防止电池电压波动时系统断电。
  • 低静态电流可最大限度地降低常开功能中的待机功耗。
  • 符合AEC-Q100标准，确保强大的性能和系统安全。
  • 满足最新的网络接口
  • 以小尺寸支持TRAVEO™ T2G 、 AURIX™和PSoC™ MCU 系列。

OPTIREG™ PMIC （ TLF35584QVVS1 ：适用于 5 V -μC； TLF35584QVVS2 ：适用于 3.3 V -μC）

  • 适用于安全关键型应用的集成多轨电源解决方案
  • 采用多种架构（DC-DC、线性、跟踪调节器）实现高效电压调节
  • 附加监控和监督功能，实现全面的系统控制

OPTIREG™ PMIC （ TLF11251LD ）

  • 集成半桥，电流可达 2.5 A
  • 支持将OPTIREG™ PMIC TLF35584 与高端第二代TriCore™ AURIX™ 32 位微控制器 TC38x/TC39x 一起使用。

其他产品

  • S6BP20x系列：单通道降压升压DC-DC转换器
  • S6BP501A 和 S6BP502A：带有降压和升压转换器的 3 通道输出 PMIC，提供 5.0 V、3.3 V 和 1.2 V 电源
  • S6BP401A：具有 6 通道电源输出的单芯片电源管理解决方案，可减少 PCB 尺寸和物料清单
OPTIREG™ switcher 仿真工具

使用通信收发器确保信号无缝传输

收发器使电池控制单元 (BCU) 能够与域控制器进行通信，

  • 计算电池状态（SoC、SoH、SoP、SoS）
  • 电池平衡
  • 包装热管理
  • 在需要时触发断开连接和警报
  • 客房服务

英飞凌提供多种满足 BCU 需求的 CAN 和 LIN 收发器。

电池监控和平衡
电流检测和库仑计数

使用隔离设备实现可靠的监控数据传输

所有监测参数，例如电压、温度和电流都需要传输到主控制器（BCU）进行电池状态计算和管理。但是，虽然 BCU 通常位于低压域，但电池监控单元位于不同的高压岛上，必须始终保持隔离。

隔离式有线 BMS 拓扑：
英飞凌提供 ISO UART收发器解决方案，具有出色的鲁棒性，适用于电容和电感隔离。 ISO UART支持复杂的单元拓扑结构，可在许多菊花链监控设备之间实现高速通信。

为了提高稳健性，冗余环形菊花链可确保即使链路中断也能持续通信。 CRC 保护的数据帧增强了通信稳定性。

隔离式无线 BMS 拓扑：
或者，为了满足更高的隔离 CMB 的要求，无线收发器是一个完美的解决方案。 英飞凌提供一系列支持BLE网状网络的汽车级 Bluetooth® 器件，提供卓越的网络可用性和通信带宽。

电池隔离通信

安全性、优化的充电能力并可延长使用寿命

BMS 在整个电池生命周期内（即使在电池关闭时）记录电压、电流、温度等重要参数，以实现以下功能：

  • 立即获取有关实际电池容量、SoC、SoH、功耗（充电/放电）、电池剩余运行时间等信息。
  • 随后提取典型的任务概况。加上先进的机器学习算法，在有负载的场景下，可以调整电池的性能或主动进行预调节。
  • - 作为类似飞行记录器的黑匣子，可以持续记录所有相关的电池数据以追踪故障的根本原因，在发生（危险）事故时澄清担保，或者以"用户付费"的原则进行新的商业模式。
BMS 内存产品组合

使用电池控制单元 (BCU) 最大限度地提高效率

英飞凌提供广泛的控制器产品组合，满足汽车应用的不同需求。

AURIX™ 微控制器套件

  • 核心：基于TriCore™核心，最多 6 个 CPU
  • 资质： AEC-Q 100 至 0 级（Ta ≤ 125°C）
  • 功能安全： ISO 26262 ASIL-D
  • 内存：高达 16 MB 闪存、6.6 MB SRAM
  • 安全性： HSM EVITA 完整版
  • 软件：提供符合 AUTOSAR 标准的 MCAL 驱动程序

TRAVEO™微控制器系列

  • 核心：最多双核Arm® Cortex® M7
  • 资质： AEC-Q 100 最高可达 1 级（Ta ≤ 125°C）
  • 功能安全： ISO 26262 ASIL-B
  • 内存：高达 8 MB 闪存，1 MB SRAM
  • 安全性： HSM EVITA 完整版
  • 软件：提供符合 AUTOSAR 标准的 MCAL 驱动程序

适用于汽车 BCU 的可靠紧凑电源解决方案

  • 集成的升压功能可防止电池电压波动时系统断电。
  • 低静态电流可最大限度地降低常开功能中的待机功耗。
  • 符合AEC-Q100标准，确保强大的性能和系统安全。
  • 满足最新的网络接口
  • 以小尺寸支持TRAVEO™ T2G 、 AURIX™和PSoC™ MCU 系列。

OPTIREG™ PMIC （ TLF35584QVVS1 ：适用于 5 V -μC； TLF35584QVVS2 ：适用于 3.3 V -μC）

  • 适用于安全关键型应用的集成多轨电源解决方案
  • 采用多种架构（DC-DC、线性、跟踪调节器）实现高效电压调节
  • 附加监控和监督功能，实现全面的系统控制

OPTIREG™ PMIC （ TLF11251LD ）

  • 集成半桥，电流可达 2.5 A
  • 支持将OPTIREG™ PMIC TLF35584 与高端第二代TriCore™ AURIX™ 32 位微控制器 TC38x/TC39x 一起使用。

其他产品

  • S6BP20x系列：单通道降压升压DC-DC转换器
  • S6BP501A 和 S6BP502A：带有降压和升压转换器的 3 通道输出 PMIC，提供 5.0 V、3.3 V 和 1.2 V 电源
  • S6BP401A：具有 6 通道电源输出的单芯片电源管理解决方案，可减少 PCB 尺寸和物料清单
OPTIREG™ switcher 仿真工具

使用通信收发器确保信号无缝传输

收发器使电池控制单元 (BCU) 能够与域控制器进行通信，

  • 计算电池状态（SoC、SoH、SoP、SoS）
  • 电池平衡
  • 包装热管理
  • 在需要时触发断开连接和警报
  • 客房服务

英飞凌提供多种满足 BCU 需求的 CAN 和 LIN 收发器。

电池监控和平衡
电流检测和库仑计数

使用隔离设备实现可靠的监控数据传输

所有监测参数，例如电压、温度和电流都需要传输到主控制器（BCU）进行电池状态计算和管理。但是，虽然 BCU 通常位于低压域，但电池监控单元位于不同的高压岛上，必须始终保持隔离。

隔离式有线 BMS 拓扑：
英飞凌提供 ISO UART收发器解决方案，具有出色的鲁棒性，适用于电容和电感隔离。 ISO UART支持复杂的单元拓扑结构，可在许多菊花链监控设备之间实现高速通信。

为了提高稳健性，冗余环形菊花链可确保即使链路中断也能持续通信。 CRC 保护的数据帧增强了通信稳定性。

隔离式无线 BMS 拓扑：
或者，为了满足更高的隔离 CMB 的要求，无线收发器是一个完美的解决方案。 英飞凌提供一系列支持BLE网状网络的汽车级 Bluetooth® 器件，提供卓越的网络可用性和通信带宽。

电池隔离通信

安全性、优化的充电能力并可延长使用寿命

BMS 在整个电池生命周期内（即使在电池关闭时）记录电压、电流、温度等重要参数，以实现以下功能：

  • 立即获取有关实际电池容量、SoC、SoH、功耗（充电/放电）、电池剩余运行时间等信息。
  • 随后提取典型的任务概况。加上先进的机器学习算法，在有负载的场景下，可以调整电池的性能或主动进行预调节。
  • - 作为类似飞行记录器的黑匣子，可以持续记录所有相关的电池数据以追踪故障的根本原因，在发生（危险）事故时澄清担保，或者以"用户付费"的原则进行新的商业模式。
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