【产品】瑞萨推出汽车BMS参考设计套件，可监控70节串联锂电池，LTD性能达6 sigma
随着双碳计划的不断落地，全球电动汽车的发展驶入快车道。从电气化架构的角度来看，由发动机驱动的系统会慢慢过渡到由电机驱动的系统，而能量的来源就是汽车底部安装的电池系统。其中，汽车电池管理系统（BMS）被称为电动汽车电池组的“大脑”， 其性能将极大地影响电动汽车的续航里程和电池寿命。所以，对于电动汽车整车厂和Tier1而言，如何设计出一套既精确又安全的汽车BMS是非常重要的。
在这种情况下，瑞萨电子（RENESAS）推出了基于汽车级锂离子电池管理器IC ISL78714的ISL78714BMS5XBEKIT1Z汽车级多节锂离子电池管理系统参考设计套件，该参考设计可作为一个完整的汽车电池管理系统，监控多达70节串联锂电池，同时可以达到2mV的超高监测精度和6 sigma的长期漂移（LTD）性能要求，大大延长续航里程和电池使用寿命。同时，方案采用的RH850瑞萨处理器可达到ASIL-D评级。
图 | 汽车级多芯锂离子电池管理器参考设计套件ISL78714BMS5XBEKIT1Z
参考硬件板
汽车BMS参考硬件板采用RH850微控制器（MCU）与ISL78714多单元锂离子电池管理设备通信，从而实现对电池电压、电池组温度和电流的监控，并记录重大故障检测及控制电池平衡。
图 | 汽车BMS系统框图
其中，主ISL78714通过SPI端口和附加ISL78714器件（最多可达29个）通过一个可靠的专用双线菊花链连接在一起，与主机微控制器RH850连接，以在电池之间提供稳定、隔离的通信。而RH850带有专用于BMS的驱动程序和额外的应用软件，能通过接口连接到多个CAN、LIN、UART和RS-485总线，并控制多个PWM输出。
此外，RAA27000G电源管理芯片可完美地解决多种电源管理需求，满足RH850 MCU电源时序，并缩减系统设计开销。RV1S2752Q光耦器件则在低压控制域与动力电池高压域之间，起到隔离的作用，防止漏电会引起人员危险。集成的电源器件或智能功率器件（IPD），可支持外部负载的自诊断切换功能，如风扇、泵或其他负载设备。
值得一提的是，单颗ISL78714芯片可监控多达14个串联电池，而作为一个完整的汽车电池管理系统，ISL78714BMS5XBEKIT1Z参考设计套件可监控多达70块串联锂电池。而基于以上参考设计，用户可实现最低的BOM成本和最佳的FuSa/EMI/EMC/热插拔解决方案，极大地减轻研发工作量。
应用模型和软件
在电动汽车应用中，为了安全使用电池，电池管理系统需要估算充电状态（SOC）和健康状态（SOH）。为此，针对汽车电池管理系统优化的完整评估和开发平台，瑞萨还为ISL78714BMS5XBEKIT1Z参考设计套件提供了对应的BMS应用模型和软件，从而减少客户的开发时间和工作量。
图 | 汽车BMS应用模型和软件
该汽车BMS应用模型和软件拥有四大优势：
1、瑞萨电子提供Simulink参考应用模型和电池模型，Simulink提供的模型模块可以加载到仿真处理系统中，来估算SOC和SOH，通过在PC上确认仿真的结果，并改进估算算法来减少在实际机器评估阶段中发生的修改；
2、参考应用模型可以自动生成参考应用软件代码，从而减少软件编程工作量；
3、通过提供控制电池管理IC（BMIC）和智能功率器件（IPD）的参考驱动软件可以减少软件编程工作量；
4、瑞萨提供的应用说明覆盖了从PC仿真到控制板的代码执行的所有内容，这些应用说明将会缩短在瑞萨环境中学习所带来的必要时间。
综上，BMS应用模型和软件的应用将在设计阶段实现仿真，从而帮助用户减少在应用程序开发中的时间和工作量，在降本的同时，增大市场先发优势。
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