STMicroelectronics Carte d'évaluation AEK-POW-BMS63EM
La carte d'évaluation AEK-POW-BMS63EM de STMicroelectronics est une carte d'évaluation de système de gestion de batterie (BMS) pouvant gérer de 1 à 31 nœuds de batterie Li-ion. Chaque nœud de batterie gère de 4 à 14 cellules de batterie, avec une plage de tension de 48 V à 64 V.Grâce aux deux émetteurs-récepteurs intégrés, la carte peut être utilisée comme premier nœud d'une chaîne en cascade (daisy chain) de BMS, connectée à un bloc de batterie de six, dix (en configuration A ou B, comme détaillé dans UM3185) ou 14 cellules, ainsi que dans une chaîne BMS en anneau à double accès. La carte surveille l’état de santé (SOH) et l’état de charge (SoC) de chaque batterie et gère l’équilibrage des batteries par décharge passive, grâce au logiciel déjà préchargé sur le microcontrôleur SPC58NN84E7 intégré. La carte est équipée de deux ports CAN qui prennent en charge le protocole CAN2.0 polyvalent, permettant une intégration avec de multiples systèmes et une communication efficace entre les composants.
La carte d'évaluation intègre les composants suivants : SPC58NN84E7, L9963F, L9963T, LM2902W et STGAP2GS. Le microcontrôleur (MCU) de qualité automobile SPC58NN84E7 est chargé de calculer l’état de santé (SOH) et l'état de charge (SoC) du bloc de batterie connecté, en se basant sur les mesures fournies par le L9963F via l’émetteur-récepteur ISOSPI<>SPI L9963T. L’émetteur-récepteur L9963T, le microcontrôleur (MCU) et le L9963F communiquent via le protocole ISOSPI, qui utilise une communication différentielle pour une meilleure immunité au bruit. Le LM2902W est utilisé pour détecter la température au sein de l’écosystème de la batterie (c’est-à-dire la température dans le bloc de batterie) à l'aide de thermistances CTN. Le STGAP2GS maintient le circuit de commande et le circuit de puissance électriquement séparés (isolés), ce qui renforce la sécurité et la robustesse du système.
Le composant AEK-POW-BMS63EM de STMicroelectronics fournit un réseau de surveillance élaboré pour détecter le courant, la tension et la température de chaque cellule de batterie. Cette détection permet d’élaborer le SoC (état de charge) de chaque cellule de batterie et, par conséquent, l’état de charge de tous les packs de batteries. Le SoC permet d’évaluer la capacité restante de la batterie, ce qui correspond à l'autonomie de conduite restante.
Caractéristiques
- Hôtes
- CI de surveillance et d’équilibrage de batteries multicellulaires pour l'automobile, qualifiéAEC-Q100, L9963F
- Deux émetteurs-récepteurs bidirectionnels SPI vers SPI isolé, d'usage général, qualifiés AEC-Q100 et destinés à l'automobile L9963T
- Deux émetteurs-récepteurs CAN-FD prenant en charge des applications haut débit jusqu'à 8 Mbps
- Microcontrôleur (MCU) SPC58NN84E7 ASIL-D, doté de cinq cœurs et d'un module de sécurité matériel pour la robustesse, la sécurité et l'intégrité du système, afin d'effectuer l'équilibrage de charge et de calculer l'état de charge (SoC) et l'état de santé (SOH)
- Deux pilotes de grille isolés STGAP2GS pour isoler le microcontrôleur des surtensions ou des pannes, et pour permettre différentes connexions de blocs de batterie en pilotant les MOSFET qui court-circuitent les cellules inutilisées
- Amplificateur opérationnel quadruple faible puissance LM2902W pour détecter la température du bloc de batterie
- Quatre connexions de bloc de batterie sont possibles avec six, dix (en configuration A ou B) ou 14 cellules, en utilisant l’AEK-POW-BMS63EM comme premier nœud
- Surveillance de la tension de jusqu’à 14 cellules de batterie
- Détection de courant de l'ensemble du nœud de batterie
- Avec deux émetteurs-récepteurs ISOSPI L9963T intégrés, la carte permet de configurer deux topologies différentes : en cascade (daisy chain) et en anneau à double accès.
- Quatre GPIO configurables, raccordables à des CTN pour la mesure de la température via un capteur de température externe
- Trois CTN intégrées pour détecter la température des nœuds du BMS
- Trois CTN supplémentaires sont logées sur le connecteur du support de batterie
- Interface SPI pour communiquer avec le microcontrôleur (MCU)
- Équilibrage passif
- Module JTAG pour le débogage/la programmation du micrologiciel de la carte
- Mode de débogage pour le test de la carte
- Dimensions compactes de 183 mm x 78 mm
- Inclus dans l'écosystème AutoDevKit
Applications
- Applications de groupe motopropulseur avancées
- Entraînements de moteurs devéhicules électriques hybrides (HEV) et devéhicules électriques (EV)
- Direction assistée électrique
- Applications de suspension Active
- Freinage anti-blocage
- Systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS))
Schéma de principe d'application
