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    瑞薩RA MCU在BMS產品中的應用

    發布時間:2022-10-11 來源:瑞薩 責任編輯:wenwei

    【導讀】BMS電池管理系統一般包含以下幾個部分:電壓采樣、電流采樣、充放電控制、硬件過流保護、SOC算法、對外的通信接口等。本案例中SOC算法和通信接口,由RA2L1(R7FA2L1A93CFL)完成,其余部分由AFE(Analog Front End)模擬前端芯片ISL489206或ISL489204(14串)完成。


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    考慮到主機端的通信,需要兼容CAN、Uart、I2C、SMBus等多種通信協議,所以MCU部分采用了RA2L1系列帶CAN控制器的MCU。另外,電池在實際使用中,因某些原因(比如修復Bug),電池包固件需要在線升級功能,電池在升級固件過程中,為了預防電池包升級失敗變成”磚頭”,電池包的MCU需要有固件備份功能,所以Flash要選擇128K或者256K(成本沒壓力的建議直接上256K)。


    BMS的MCU除了與主機通信外,還需要與AFE芯片通信(I2C)接口,所以需要至少2路I2C通信,另外驅動LED指示燈(電池剩余容量指示),需要5個I/O,開關機按鍵及一些其它的控制邏輯(模擬量采集)等,綜合考慮MCU封裝至少選擇48Pin或者64Pin,部分移動儲能類電池,可能需要帶LCD驅動的MCU(工業級溫度,是基于安全性考慮)。


    AFE部分選擇了瑞薩的集成高邊N-FET驅動的模擬前端,該系列產品具有高精度電壓電流ADC和硬件過流保護及內部均衡功能。RA MCU通過I2C與ISL489206通信,進行電壓采樣,電流采樣及均衡控制,溫度和LED指示燈控制。


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    整個方案的供電部分(主要是給RA MCU供電),有兩種選擇,一種是通過外掛晶體管,進行降壓,好處是成本低,壞處是會有功率損耗發熱,本案例采用的是這種辦法。另外一種是外掛一顆高輸入電壓的LDO,比如ISL6719(最大100V輸出)、ISL78301(針對10串以內磷酸鐵鋰)、CAN通信部分,如果需要隔離,可以采用外掛隔離電源解決(可選配URB2405S-6WR3模塊)。


    SOC算法及配套上位機,需要根據具體應用進行開發,可聯系下面的QR鏈接,進行查詢定制,本案例采用了阻抗追蹤算法,可用于動力電池大電流/復雜工況的產品中,已經有量產案例,具體請聯系了解。


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    來源:瑞薩MCU小百科

    作者:劉文廣



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