12 V 〜 24 V のバッテリー管理システム (BMS)
電気自動車 (EV) のバッテリー性能を正確に監視、保護、最適化し、運転体験とエネルギー効率に革命をもたらします
インフィニオンの12 V 〜 24 V BMS は、バッテリー性能を正確に監視、保護、最適化します。
このデバイスは、診断、SOC、SOE、SOH、SOP、SOS、温度、セル電圧、およびセルと車両の電流 (静止電流を含む) の監視のための低消費電力スタンバイモードを備えています。
12 V - 24 V 電気自動車 (EV) バッテリーの監視、保護、最適化
• セル監視とバランシング: セルの電圧と温度を診断し、セルの特性のバランスを取り、低電力のハウスキーピングを使用してメインコントローラーと通信します。
• 電流検出とクーロンカウント: SOCを正確に測定し、クーロンカウントを使用して高速OCDでバッテリー切断をトリガーします。
•バッテリー制御: SoC、SoH、SoP、および SoS を計算し、ドメイン コントローラーと通信し、ハウスキーピングとファームウェアの更新を実行します。
• バッテリー パスポートとイベントロギング : 重要なパラメータを記録し、誤動作を追跡し、保証の明確化をサポートし、「従量課金制」モデルを有効にします。 バッテリーの性能を向上させ、積極的に調整します。
•バッテリー パック監視 : 熱暴走を検出し、バッテリーの切断、絶縁、および過電流を監視します。 必要に応じて切断ユニットをトリガーします。
•バッテリー切断と保護 : 駐車、充電、放電中のEV の安全性を確保します。 充電器から切断し、故障または車両のオフによってトリガーされたときに切断状態を監視します。
• 分離通信: 有線 (Iso-UART) およびワイヤレス (低電力Bluetooth) トポロジーを使用して、高電圧ドメインと低電圧ドメイン間でセル情報を確実に送信します。
完全なBMSチップセットで市場投入までの時間を短縮
インフィニオンは、完全でスケーラブルなBMS チップセット、統合安全ライブラリを備えた量産対応の複雑なデバイスドライバを提供し、ASIL-D 安全規格までサポートしています。 相互運用性と柔軟性により、設計の労力を削減し、市場投入までの時間を短縮できます。
アプリケーション：
•車：
軽乗用車
電動二輪車
電動三輪車
商用車および農業用車両 (CAV)
• 推進システム:
すべてのタイプの推進システム
超低スタンバイ電力でバッテリーの可用性と診断を確保
低電圧12 V および24 V バッテリーは、乗用車および商用車の低電圧バスの電力可用性を確保するために重要です。 低電圧可用性バッテリーの主な機能は次のとおりです。
•さまざまな動作モードで一定の12 V および24 V 電源を確保することにより、低電圧バスを安定させます。
•主要なエネルギー源 (エンジンやトラクション バッテリーなど) が失われた場合に備えて、セーフティクリティカルな機能のために低電圧バスの可用性を確保します。 このような安全上重要な操作には、ステアリング、ブレーキ、ドアのロックまたはロック解除などが含まれていました。
高いサイクル周波数と低い再充電電流による損傷を防止
低電圧BMS は、次の主な特長により、xEV にとって特に重要です。
高いサイクル周波数:低電圧バッテリーは、EV をリモートで制御し、高電圧 (HV) バッテリーの充電とBMS 通信を維持するために常にオンになっているため、内燃機関 (ICE) 車両よりもEV の方がはるかに頻繁に消耗します。
低充電電流 : HV バッテリーの電力を節約するために、バッテリーはICE ほど頻繁に充電されず、より長い範囲が可能になります。
コンパクトな設計と最小のPPMレートによるクラス最高の堅牢性
インフィニオンの高集積製品は、設置面積を大幅に削減し、プリント基板のサイズを最小限に抑えることでお客様のコスト削減を支援します。 さらに、インフィニオンのゼロディフェクト マインドセットは、市場で最も低いPPM 率に反映されており、車両のダウンタイムと返品を大幅に削減します。
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Ensure 12V and 24V battery availability and diagnosis at all time with ultra-low standby power consumption
Low-voltage 12V and 24V batteries are important for ensuring the power availability of the low-voltage bus in passenger and commercial vehicles. The key function of the low-voltage availability battery is to:
- Stabilize the low voltage bus by ensuring the constant 12V and 24V supply during different operation modes.
- Ensure the availability of the low voltage bus for safety-critical functions, in case of any loss of the main energy source (e.g. engine or traction battery). Such safety-critical operations included steering, braking, door locking or unlocking, and many others.
The low voltage BMS is especially important for xEVs, due to the main characteristics below:
- High cycle frequency: Low voltage battery is drained much more frequently on an EV than on an internal combustion engine (ICE) vehicle, because it's always on to keep EV controlled remotely, maintain the charging of high voltage (HV) battery and BMS communications
- Low recharge currents: It’s not charged as frequent as on an ICE, in order to save power for HV battery to achieve longer range
Solutions for all Subfunctions of BMS
- Disconnecting the battery during safety critical events or off mode.
- Managing inrush currents during the turn on phase.
- Reliable storage of boot code to ensure safe and dependable operation.
- Monitoring vital parameters and logging them into a fast-write, high endurance NVM, as the data need to be retained when the battery is switched-off in controlled or uncontrolled fashion.
- SoC and SoH calculations rely on previous state information of the cell and discharge rate.
- Running the BMS software, including:
- Controlling all the cells & pack monitoring units.
- Collecting all the monitored values.
- Calculating the various states of the battery (e.g. SOC, SOE, SOH, SOP, SOS, etc.)
- Performing housekeeping.
- Updating the BMS firmware (e.g. SOTA and FOTA)
- Detecting:
- Thermal runaway.
- Over current (OCD)
- Monitoring
- Battery disconnection states.
- Monitoring:
- Battery packs current and detecting over current events.
- Ultra low power quiescent current monitoring during parking mode.
- ASIL rated wake-up monitoring.
- Warning the battery control unit or triggering the battery disconnect unit when pack failure modes are detected.
- Sensing the voltages and temperatures of battery cells.
- Balancing and matching battery cells to optimize the battery packs performance.
- Reporting any failures or out of specification operations of the cells and CMU circuitry
- Know how a typical battery protection switch works and the importance of MOSFET avalanche robustness
- Identify the best-in-class Infineon offerings of demo boards, MOSFETs and gate drivers
- Get an overview of the main features of this flexible EiceDRIVER™ device
- Understand its different integrated protection mechanisms
