Protokollierung von Batterieparametern
Protokollierung und Überwachung von Batterieparametern für mehr Sicherheit, optimierte Ladevorgänge und höhere Lebensdauer
Batterien mit hoher Kapazität bestehen aus einer großen Anzahl von Zellen in Reihen- oder Parallelschaltung. Die kontinuierliche Überwachung der wesentlichen Parameter dieser Batteriezellen über die gesamte Nutzungsdauer ist für die Sicherheit des Systems, optimierte Ladevorgänge und eine verlängerte Lebensdauer jeder Zelle unerlässlich.
Das Batteriemanagementsystem (BMS) hat die Aufgabe, diese wichtigen Parameter, wie etwa Spannung, Stromstärke, Temperatur usw. zu protokollieren, um daraus Informationen über die tatsächliche Kapazität der Zellen, den Ladezustand, den Alterungszustand, die Leistungsaufnahme beim Laden/Entladen und die verbleibende Betriebsdauer der Zellen abzuleiten. Diese Daten werden dann entweder direkt im eingebetteten nichtflüchtigen Speicher des Mikrocontrollers oder durch einen schnellen Schreibvorgang in einem nichtflüchtigen Speicher mit langer Lebensdauer gespeichert, da die Daten nicht verloren gehen dürfen, wenn die Batterie kontrolliert oder unkontrolliert abgeschaltet wird. Die Berechnungen des aktuellen Ladezustands und des Alterungszustands basieren auf früheren Zustandsinformationen der Zelle und der Entladegeschwindigkeit. Der ferroelektrische RAM-Speicher Excelon F-RAM von Infineon speichert diese Daten sofort und zeichnet sich auch bei kontinuierlichen Schreibvorgängen durch eine lange Lebensdauer aus. Bei geringem Stromverbrauch speichert er zuverlässig kritische Daten zum Batteriezustand und erfüllt überdies die hohen Anforderungen der Norm ISO 26262 (ASIL-B) für zusätzliche Systemsicherheit.
Neben der sofortigen Verarbeitung der erfassten Hauptparameter und der Protokollierung von Batteriezustandsdaten ist das BMS auch in der Lage, Daten aufzuzeichnen, aus denen später typische Einsatzprofile gewonnen werden können. Auf der Basis dieser Profile und von leistungsfähigen, auf maschinellem Lernen basierenden Algorithmen kann eine Batterie bei Auftreten eines erfassten Lastszenarios hinsichtlich ihrer Leistung optimiert oder bereits im Voraus auf dieses Szenario eingestellt werden. Die Datenprotokollierung lässt sich mit einem Flugschreiber bzw. einer Blackbox vergleichen, wobei kontinuierlich alle relevanten Batteriedaten aufzeichnet werden. Diese Aufzeichnungen dienen dazu, die eigentliche Ursache von Störungen zurückzuverfolgen, Gewährleistungsansprüche im Falle von (gefährlichen) Vorfällen zu klären oder einfach neue Geschäftsmodelle gemäß dem Pay-per-Use-Prinzip zu unterstützen.
Wenn die zu speichernden Daten zu BMS-Ereignissen und Betriebsparametern besonders sicherheitsrelevant sind, können entweder die integrierten Sicherheitsfunktionen des Mikrocontrollers (wie etwa HSM für die AURIXTM-Produktfamilie von Infineon) oder ein zusätzlicher gesicherter NOR-Flash-Erweiterungsspeicher der Speicherfamilie Semper Secure Flash von Infineon zum Einsatz kommen. Semper Secure Flash schützt Ihre Daten durch seine abgesicherten Speicherbereiche, sichere Transaktionen und abgesicherte Identität. Er bietet bei geringen Betriebskosten höchste Daten- und Betriebssicherheit sowie Zuverlässigkeit für Automotive-Anwendungen und viele andere Bereiche. Dieser hoch entwickelte, abgesicherte und benutzerfreundliche NOR-Flash-Speicher schützt Ihre Codes und Daten mit branchenweit unübertroffener Systemintegrität vor Hackern.
In den folgenden Whitepapers erfahren Sie, wie Semper Secure NOR Flash Ihre BMS-Daten schützt:
