汽車BMS應用模型和軟件對策

介紹

本文將介紹瑞薩提供的電池管理系統（BMS：Battery Management System）應用模型和軟件。

1關于BMS應用模型和軟件

電動汽車中普遍使用的鋰離子電池具有能量密度高、重量輕等優(yōu)點，但如果使用方式錯誤則可能引發(fā)起火事故，因此需要特別小心。為了有效且安全地使用鋰離子電池，我們需要準確了解電池的充電狀態(tài)（SOC：State Of Charge）和健康狀態(tài)（SOH：State Of Health），而BMS在這方面起到了作用。在以往，這些狀態(tài)參數一般通過電荷量的累計（庫侖計數）和電池電壓的SOC特性進行計算。近年來，通過運用估計算法，實現了更高精度的估計。

為了提高估計的精度，需要考慮目標電池的特性，調整估計算法所用參數。但這一過程必須對電池進行反復充放電，需要花費大量的時間。此外，還有上文提到的電池特有的起火風險，所以在評估時需要非常謹慎。近年來，為了延長續(xù)航里程，電池的高電壓化及大容量化趨勢愈發(fā)明顯，評估過程中有時會在超過1,000V的高輸出電壓下處理電池，這增加了觸電等風險。

針對這些開發(fā)工時和安全方面的問題，可通過基于模型的模擬進行解決。與在真實環(huán)境中進行充放電所需的時間相比，模擬時間僅需前者的千分之一，同時，在虛擬環(huán)境中也沒有觸電或起火的風險。

瑞薩將提供示例應用模型和軟件來減輕客戶的開發(fā)負擔。

2BMS應用模型和軟件的優(yōu)勢

瑞薩提供的BMS應用模型和軟件擁有4大優(yōu)勢：

第一大優(yōu)勢是減少實機評估過程中出現的返工。首先，瑞薩可提供Simulink示例應用模型，從設計階段開始進行仿真。Simulink模型提供了估計SOC和SOH的模塊，能夠在實機評估前通過PC確認仿真結果，改進估計算法。

第二大優(yōu)勢是削減應用軟件的開發(fā)工時。瑞薩提供的示例應用模型機制可自動生成在微控制器上運行的軟件。

第三大優(yōu)勢是削減驅動軟件的開發(fā)工時。瑞薩可提供控制電池管理芯片（BMIC：Battery Management IC）和智能電源設備（IPD：Intelligent Power Device）的示例驅動軟件，通過組合應用軟件，客戶無需自行編程即可實現實機操作。

最后，瑞薩還會提供應用筆記，涵蓋從PC仿真到板上代碼執(zhí)行的所有內容。該文檔減少了學習瑞薩評估環(huán)境所需的時間。

以上四大優(yōu)勢可幫助客戶減少1.5個月以上的開發(fā)工時，具體如下：

創(chuàng)建應用模型：2周以上

嵌入應用軟件：2周以上

創(chuàng)建帶驅動軟件的BMIC控制應用：1周以上

學習模型開發(fā)環(huán)境、軟件開發(fā)環(huán)境以及板卡的使用方法：1周以上

3兩款BMS評估套件

瑞薩提供了可運行上述BMS應用軟件的兩款評估套件。每款評估套件均搭載了具有高測量精度與優(yōu)異長期漂移性能的BMIC。

第一款評估套件搭載了5片BMIC以及符合ASIL-D具備高安全性的RH850/P1M。

汽車級多芯鋰離子電池管理器參考設計套件：

第二款評估套件包含帶1片BMIC的板卡以及符合ASIL-B具備經濟效益的RH850/F1KM-S1板卡。

汽車級多芯鋰離子電池管理器評估套件：

RH850/F1KM-S1板卡：

4瑞薩評估環(huán)境

如上所述，使用實際電池對微處理器上的軟件進行評估時，充放電需要較長時間，難以在安全的情況下對異常狀態(tài)進行實驗。為此，瑞薩從可復制性與安全性角度出發(fā)，使用電池模擬器進行評估。瑞薩提供的應用模型和軟件已通過電池模擬器進行了實機評估，因此可以放心使用。

汽車電池管理系統（BMS）

汽車BMS應用模型和軟件

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審核編輯：湯梓紅