ZHCY204A January 2024 – February 2025 BQ79731-Q1 , DRV3901-Q1 , DRV3946-Q1 , TPSI2140-Q1 , TPSI3050-Q1 , TPSI3100-Q1
從最基礎(chǔ)的層面來(lái)說(shuō)，MCU 在 BMS 中有兩個(gè)主要作用：連接到傳感器以接收數(shù)據(jù)，以及將該信息傳回車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)。這兩個(gè)功能有助于為 BMS 提供功能安全和重要的診斷信息（如荷電狀態(tài)）。由于需要更先進(jìn)的傳感和計(jì)算以及更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)，按照 MCU 現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)，這兩個(gè)主要功能都在不斷提升。先進(jìn)的 MCU 有助于從電池向車(chē)輛的其余部分發(fā)送更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，從而幫助更準(zhǔn)確地了解車(chē)內(nèi)發(fā)生的情況。
看看 BMS 內(nèi) MCU 運(yùn)行的高級(jí)場(chǎng)景。由于需要復(fù)雜的算法來(lái)提供智能以更大程度提高電池利用率，因此算力不斷提高。隨著電池尺寸的增加，需要測(cè)量的單個(gè)電芯的數(shù)量也將增加。電池內(nèi)儲(chǔ)存的電壓電平和總功率也會(huì)更高。所有這一切都意味著傳入信號(hào)比以往任何時(shí)候都更多，因此隨著車(chē)輛架構(gòu)從域控制向區(qū)域控制過(guò)渡，MCU 封裝尺寸和輸入/輸出數(shù)量都需要增加。
為了滿足這些高級(jí)算法的要求以及傳感需求，一種方法是提高核心計(jì)算性能。傳統(tǒng) MCU 可能能夠在 BMS 中運(yùn)行，在單核上以 100MHz 運(yùn)行速率進(jìn)行簡(jiǎn)單的電流和電壓測(cè)量以及溫度測(cè)量。現(xiàn)在，有一些運(yùn)行頻率高達(dá) 1GHz 的多核器件能夠在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行計(jì)算和操作。設(shè)計(jì)人員可以利用數(shù)字信號(hào)處理器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列來(lái)構(gòu)建能夠以更高速度運(yùn)行的計(jì)算引擎。TI 推出了基于 Arm? Cortex? 的 32 位 MCU 產(chǎn)品系列，其中包含高性能和高能效的器件，可幫助滿足系統(tǒng)需求。
從電池 ECU 到汽車(chē)其余部分的通信也變得更加復(fù)雜。系統(tǒng)可能需要執(zhí)行診斷或?qū)嵤﹦?dòng)態(tài)更改，例如預(yù)測(cè)功能，或根據(jù)電池負(fù)載在任務(wù)類(lèi)型之間進(jìn)行切換。舉例來(lái)說(shuō)，如果汽車(chē)正在高速行駛，則電池會(huì)滿載，因此執(zhí)行診斷或更新電芯等任務(wù)的效率將很低。但是，在汽車(chē)充電時(shí)，則有更多時(shí)間和系統(tǒng)帶寬來(lái)執(zhí)行這些任務(wù)，并能夠通過(guò)以太網(wǎng)等協(xié)議以無(wú)線或有線方式與車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，這種通信方式提供比以往 CAN 或 CAN-FD 總線高得多的數(shù)據(jù)速率。根據(jù)電池內(nèi)的模塊化水平，BMS 自身內(nèi)部也可能需要通信。
在 BMS 中，MCU 的最重要標(biāo)準(zhǔn)是功能安全能力。隨著網(wǎng)絡(luò)化水平的持續(xù)提高，安全性也變得越來(lái)越重要。MCU 需要支持汽車(chē)安全完整性等級(jí) (ASIL) D，并具有內(nèi)置的硬件安全模塊，旨在幫助滿足系統(tǒng)的安全要求。AM263P4-Q1 MCU 等器件作為多核器件，具有更高的計(jì)算工作頻率，并提供了高級(jí)外設(shè)來(lái)支持聯(lián)網(wǎng)和提升傳感和驅(qū)動(dòng) IP 的質(zhì)量。MCU 還需要支持開(kāi)放和標(biāo)準(zhǔn)化的汽車(chē)軟件架構(gòu)，如汽車(chē)開(kāi)放系統(tǒng)架構(gòu) (AUTOSAR)，從而幫助提高安全性和縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。