安全可靠一直是新能源汽车关注的重中之重,ST面向电动汽车应用提供强大、高安全特性和可扩展的电池管理系统(BMS)和全面的IC产品组合,包括高性能处理器(SPC57xx/SPC58xx)、高集成度的模拟前端(L9963E)、通信芯片(L9963T)、电源管理芯片(L9396)、VIPower智能开关、以及一系列保护器件和用于数据记录的汽车级EEPROM,ST提供全面、灵活的解决方案来支持客户汽车级电池管理系统的设计。
▲ 插电式混合/纯电动汽车高压BMS解决方案
SPC58NG84及SPC574K72是ST为BMS解决方案推荐的两款MCU。其中SPC58NG84为3核,功能强大,集成了丰富的硬件和外设资源;而SPC574K72为2核,更适合中低端需求的BMS应用,性价比高。
L9963E是用于高可靠性汽车应用和储能系统的锂离子电池监测和保护芯片,可监测14个堆叠的电芯以及支持7个NTC的采集,信息通过SPI通信或隔离接口传输。
多个L9963E可以以菊花链形式连接,并通过变压器隔离的接口与一个主机处理器通信,具有高速、低EMI、远距离和可靠的数据传输的优点。在正常和低功耗模式下,L9963E可支持定时均衡和休眠下的均衡。
L9963E的特点及优势:
●高精度专用ADC能对4~14个电芯单元精准监测
●18bit ADC电流采集
●7路GPIO温度采集
●电芯电压全温度范围误差±2.6mV内
●最高可扩展至31片L9963E串联,满足高压模组的需求
●可耐受-6V的BUSBAR电压
●高速菊花链通信2.66MHz
●被动均衡电流200mA
●功能安全ASIL D
▲ L9963E框图
车辆碰撞是引起电动车起火甚至爆炸的主要原因之一。为了防止这种故障的发生,ST 对传统解决方案进行了优化创新。在该PHEV/EV BMS解决方案中,L9678P是一颗用于安全气囊爆管的芯片,配合系统中的Pyro fuses,当发生碰撞时,L9678P触发Pyro fuses 直接快速切断高压电池回路,从而消除触电或起火风险,同时也能够保证整车正常行驶过程中不产生误爆。
▲ 12V BMC功能安全解决方案
为方便用户快速入门和开发,ST提供丰富的软硬件技术支持:
评估演示板、GUI及原理图
参考源代码和设计文档
基于studio环境开发的可配置的Low level drivers
studio开发环境
▲ ST BMS评估版
▲ 评估工具
此外,ST和合作伙伴IDH还提供BMS的参考设计、测试、调试、报告、软件支持,以及功能安全等服务。
▲ IDH BMS解决方案-硬件
▲ IDH BMS解决方案-软件
IDH提供的L9963E AFE复杂驱动程序支持包括:
菊花链ID配置
AFE通信和状态机
电池电压采样
电池平衡,平衡状态机
NTC采样
双向菊花链支持
GPIO控制
诊断与BIST
其他
IDH提供的BMS功能安全服务包括:
BMS的项目定义和危害分析
BMS的风险分析和安全目标分解
BMS的安全状态定义和安全机制设计
适用于BMS的ASIL C HW参考设计
SBC L9396 / AFE L9963E的ASIL合规性安全CDD驱动程序和安全评估支持
SBC L9396 / AFE L9963E的CDD驱动程序的安全目标定义和安全分解
SBC L9396 / AFE L9963E CDD驱动程序的安全验证方法和软件工具验证报告