簡介
AEK-POW-BMSLV 是由汽車級組件構成的，它可以連接到電池組上，並能夠監測每個電池的荷電狀態（SOC）和健康狀態（SOH）。
AEK-POW-BMSLV 圖像
該圖像還通過預裝在板載 SPV58EC80E5 微控制器上的軟體來實現被動放電下的電池均衡。
AEK-POW-BMSLV 是專門為低電壓應用的電池管理系統設計的：例如，電壓範圍低於 60 V 的應用，如摩托車輔助電源和電動自行車。
靈活的CAN2.0A/B協議使得其能夠集成到多個系統中，並實現高效的組件通信。
AEK-POW-BMSLV配備了兩個CAN埠，可實現靈活的網絡連接，同時還有四個經過優化的高側通道輸出，用於高效的功率分配。
BMS 可適應各種電池配置，支持從 4 串聯至 14 串聯的電池單元。
它包含以下設備：SPC58EC80E5、L9963E、L9963T、SPSB100（帶有CAN埠的定製版本）和VNQ7050AJ。
SPC58EC80E5汽車級微控制器負責根據L9963E通過L9963T ISOSPI<>SPI收發器提供的測量值計算連接的電池組的SOC和SOH。
該板卡採用了定製版的SPSB100電源管理集成電路(PMIC)。該版本集成了嵌入式CAN-FD收發器，可將AEK-POW-BMSLV上的相關信息傳輸到外部域控制區域。
VNQ7050AJ用於在進行維護或發生故障時斷開電池組的連接，以確保安全。
多虧了L9963T收發器，MCU和L9963E通過ISOSPI協議通信，實現了差分通信，提高了對噪聲的抵抗能力。考慮到這是低電壓應用，這並非嚴格要求，但為將來擴展到高電壓應用提供了可能性。
L9963E的主要功能是通過堆棧電壓測量、電池電壓測量、溫度測量和庫侖計數來監控電池。測量和診斷任務可以根據需要或按周期執行，具有可編程的循環間隔。
標準BMS的主要功能是監控和保護電池組。保護功能可在電池電壓過高或過低以及過熱的情況下將系統恢復到安全狀態。
我們的板級安全功能包括過載和過電壓保護，以防止可能損害電池完整性的問題，以及過放電保護，以防止過度放電並延長電池壽命。
AEK-POW-BMSLV的核心功能可確保電池的健康和使用壽命。持續的電壓監測可提供電池實時狀態信息，使我們能夠快速檢測到與理想電壓水平偏離的情況，確保可靠性，並防止潛在問題。
AEK-POW-BMSLV提供了一個複雜的監測網絡，可以感知每個電池單元的電壓、電流和溫度。這種感知使得可以詳細了解每個電池單元的荷電狀態（SOC），從而進一步了解所有電池組的荷電狀態。
SOC 可以評估剩餘電池電量。出於維護考慮，持續監測 SOC 估算值非常重要。
根據我們基於擴展卡爾曼濾波器的SOC計算算法，SOC與其標稱值（即電池為新電池時的值）的偏差越大，電池包中的一個電池就越容易過放電。
因此，隨著時間的推移，SOC的演變可以確定電池或電池組的健康狀態（SOH），以便及早發現電池處於過放電或過充電風險的跡象。
電池單元的SOC必須在充電、放電和儲存期間保持其安全運行。
然而，SOC無法直接測量，需要從其他測量值和已知參數（如特性曲線或查找表）中估算得出。這些關於電池單元的信息對於根據電池化學成分和生產批次確定電壓隨電流、溫度等的變化情況至關重要。
在AutoDevKit生態系統中，我們基於SPC58EC80E5微控制器開發了一個演示應用程序，用於估算與AEK-POW-BMSLV評估板連接的BMS節點中的14個電池的SOC。
電池組的SOC估算結果、單體電壓、電池包溫度和電流可以通過串口以115,200 bps的速度列印到PC上的終端。
有關板載預裝算法的更多信息，請參閱UM3 185。
主要特性
- 用於完整電池管理系統 （BMS） 的低電壓 （<60V） 單板
- 主機：
- 符合 L9963E AEC-Q100 標準的汽車多節電池監控和平衡 IC
- 符合 L9963T AEC-Q100 標準的汽車通用 SPI 轉隔離式 SPI 雙向收發器
- SPC58EC80E5 微控制器汽車級，用於執行電荷平衡並計算充電狀態 （SOC） 和健康狀態 （SOH）
- VNQ7050AJ 個四通道高壓側驅動器，用於電池組接觸器驅動
- SPSB100（帶 CAN 埠的定製版本）完全集成的電源管理系統 IC，其以下功能已在板上實現：
- 用於外部通信的 CAN FD 收發器
- 額外的外部 CAN 收發器
- 用於外部通信的 SPI
- 可配置的窗口看門狗
- 系統喚醒功能和點火喚醒
- 故障收集控制單元 （FCCU） 用於收集微處理器提出的最終問題，並根據實現的邏輯執行一些操作，例如系統關閉
- 從 SPSB100 到微控制器的故障安全診斷
- 每個電池單元和整個電池節點的電壓和電流監測
- 8 個 GPIO 用於將溫度傳感器作為 NTC 連接，其中 4 個 GPIO 連接到微控制器，另外 4 個連接到 L9963E
- 通過 100kΩ 外部電阻器執行無源平衡
- 包含在 AutoDevKit 生態系統中
參考來源