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自動車用バッテリーコントロールユニット (BCU)

バッテリーの状態を確実に計算し、BMSハウスキーピングを実行し、ドメインコントローラーと通信します

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概要

バッテリー制御ユニット (BCU) は、バッテリーの状態を計算し、BMS ハウスキーピングを実行し、ドメイン コントローラーと通信します。 これには、マスターコントローラー、パワーマネージメントIC、通信インターフェース、トランシーバー、およびログ用のメモリが含まれます。 BCUは、ファームウェアを更新しながら、BMSソフトウェアを実行し、監視ユニットを駆動し、値を収集し、バッテリー状態 (SoC、SoH、SoP、SoS) を計算します。

利点

  • AURIX™ TCx:ASIL-D準拠 MCU
  • TRAVEO™ T2G:コスト最適化 MCU
  • OPTIREG™ PMIC:ASIL-D準拠
  • EXCELON™: FRAM
  • SEMPER™: NORフラッシュ

ブロック図

概要

バッテリーコントロールユニット (BCU) で効率を最大化

インフィニオンは、自動車アプリケーションのさまざまなニーズに対応するコントローラの幅広いポートフォリオを提供しています。

AURIX™マイクロコントローラー

  • コア： TriCore™ベースのコア、最大6 CPU
  • 資格： AEC-Q 100 グレード0 (Ta ≤ 125°C) まで対応
  • 機能安全: ISO 26262 ASIL-D
  • 記憶： 最大16MBのフラッシュ、6.6MBのSRAM
  • 安全： HSM EVITAフル
  • ソフトウェア： AUTOSAR準拠のMCALドライバーが利用可能

TRAVEO™マイクロコントローラー ファミリー

  • コア： 最大デュアルコアArm® Cortex® M7
  • 資格： AEC-Q 100 グレード1 (Ta ≤ 125°C) まで
  • 機能安全: ISO 26262 ASIL-B
  • 記憶： 最大8MBのフラッシュ、1MBのSRAM
  • 安全： HSM EVITAフル
  • ソフトウェア： AUTOSAR準拠のMCALドライバーが利用可能
車載用BCU向けの信頼性の高いコンパクトな電源ソリューション
  • 統合されたブースト機能は、バッテリー電圧変動時のシステム停電を防ぎます。
  • 低静止電流により、常時オン機能でのスタンバイ消費電力が最小限に抑えられます。
  • AEC-Q100規格に準拠し、堅牢な性能とシステムの安全性を確保します。
  • 最新のネットワークインターフェースに対応
  • TRAVEO™ T2G、 AURIX™、および PSoC™ MCU ファミリ向けの小型フォームファクタでのサポート。

OPTIREG™ PMIC (TLF35584QVVS1:5 V -μC;TLF35584QVVS2:3.3V-μCの場合)

  • セーフティクリティカルなアプリケーション向けの統合マルチレール電源ソリューション
  • さまざまなアーキテクチャ(DC-DC、リニア、トラッキングレギュレータ)による効率的な電圧レギュレーション
  • 包括的なシステム制御のための追加の監視および監視機能

OPTIREG™ PMIC (TLF11251LD)

  • 2.5Aのハーフブリッジを内蔵
  • ハイエンドの第2世代TriCore™ AURIX™ 32ビットマイコンTC38x/TC39xとOPTIREG™ PMIC TLF35584の使用を可能にします。

その他の製品

  • S6BP20xシリーズ: 1チャネル昇降圧DC-DCコンバータ
  • S6BP501AおよびS6BP502A: 降圧および昇圧コンバータを備えた3チャネル出力PMIC、5.0V、3.3V、および1.2V電源を提供
  • S6BP401A: 6チャネルの電力出力を備えたシングルチップ電源管理ソリューションにより、PCBサイズと部品点数を削減
OPTIREG™スイッチャーシミュレーションツール
通信トランシーバーとのシームレスな伝送を確保

トランシーバーを使用すると、バッテリー制御ユニット(BCU)は、次の目的でドメインコントローラーと通信できます

  • バッテリーの状態の計算(SoC、SoH、SoP、SoS)
  • セル バランシング
  • パックの熱管理
  • 必要に応じて切断とアラートをトリガーする
  • ハウスキーピング

インフィニオンは、BCUのニーズを満たすさまざまなCANおよびLINトランシーバを提供しています。

バッテリーセルの監視とバランシング
電流検出とクーロンカウント
絶縁されたデバイスによる信頼性の高い監視データ伝送

電圧、温度、電流などの監視対象のすべてのパラメータは、バッテリーの状態計算とハウスキーピングのためにメインコントローラー(BCU)に送信する必要があります。ただし、BCUは低電圧領域にあることがよくありますが、セル監視ユニットは異なる高電圧アイランドに配置されているため、常に隔離しておく必要があります。

絶縁型有線 BMS トポロジー:
インフィニオンは容量性絶縁と誘導性絶縁の両方に対して優れた堅牢性を備えた絶縁型UARTトランシーバー ソリューションを提供しています。 絶縁型UARTは、多くのデイジーチェーン接続された監視デバイス間で高速通信を可能にすることにより、複雑なセル トポロジーをサポートします。

堅牢性を高めるために、冗長リング デイジーチェーン接続により、リンクが切断された場合でも継続的な通信が保証されます。 CRC保護されたデータフレームは、通信の堅牢性を補完します。

絶縁型ワイヤレス BMSトポロジー :
また、CMBを絶縁するというさらに高い要件を満たすには、ワイヤレス トランシーバーが最適なソリューションです。 インフィニオンは、BLE接続メッシュをサポートする車載グレードのBluetooth®デバイスのセットを提供し、優れたネットワーク可用性と通信帯域幅を提供します。

バッテリー絶縁通信
安全性の確保、充電の最適化、寿命の延長

BMSは、バッテリーのスイッチがオフになっている場合でも、電圧、電流、温度などの重要なパラメーターをバッテリーのライフサイクル全体にわたって記録し、次の機能を果たします。

  • セルの実容量、SoC、SoH、消費電力(充放電)、セルの残運転時間などの情報を即時に導き出します。
  • 後で一般的なミッションプロファイルを抽出します。高度な機械学習アルゴリズムと組み合わせることで、バッテリーの性能を調整したり、集録された負荷シナリオが発生したときにプロアクティブに事前調整したりすることができます。
  • -関連するすべてのバッテリーデータを継続的に記録して誤動作の根本原因を追跡し、(危険な) インシデントが発生した場合の保証を明確にしたり、「従量課金制」の原則に基づいて新しいビジネスモデルをサポートしたりするフライトレコーダーのようなブラックボックスとして。
BMSのメモリポートフォリオ

バッテリーコントロールユニット (BCU) で効率を最大化

インフィニオンは、自動車アプリケーションのさまざまなニーズに対応するコントローラの幅広いポートフォリオを提供しています。

AURIX™マイクロコントローラー

  • コア： TriCore™ベースのコア、最大6 CPU
  • 資格： AEC-Q 100 グレード0 (Ta ≤ 125°C) まで対応
  • 機能安全: ISO 26262 ASIL-D
  • 記憶： 最大16MBのフラッシュ、6.6MBのSRAM
  • 安全： HSM EVITAフル
  • ソフトウェア： AUTOSAR準拠のMCALドライバーが利用可能

TRAVEO™マイクロコントローラー ファミリー

  • コア： 最大デュアルコアArm® Cortex® M7
  • 資格： AEC-Q 100 グレード1 (Ta ≤ 125°C) まで
  • 機能安全: ISO 26262 ASIL-B
  • 記憶： 最大8MBのフラッシュ、1MBのSRAM
  • 安全： HSM EVITAフル
  • ソフトウェア： AUTOSAR準拠のMCALドライバーが利用可能

車載用BCU向けの信頼性の高いコンパクトな電源ソリューション
  • 統合されたブースト機能は、バッテリー電圧変動時のシステム停電を防ぎます。
  • 低静止電流により、常時オン機能でのスタンバイ消費電力が最小限に抑えられます。
  • AEC-Q100規格に準拠し、堅牢な性能とシステムの安全性を確保します。
  • 最新のネットワークインターフェースに対応
  • TRAVEO™ T2G、 AURIX™、および PSoC™ MCU ファミリ向けの小型フォームファクタでのサポート。

OPTIREG™ PMIC (TLF35584QVVS1:5 V -μC;TLF35584QVVS2:3.3V-μCの場合)

  • セーフティクリティカルなアプリケーション向けの統合マルチレール電源ソリューション
  • さまざまなアーキテクチャ(DC-DC、リニア、トラッキングレギュレータ)による効率的な電圧レギュレーション
  • 包括的なシステム制御のための追加の監視および監視機能

OPTIREG™ PMIC (TLF11251LD)

  • 2.5Aのハーフブリッジを内蔵
  • ハイエンドの第2世代TriCore™ AURIX™ 32ビットマイコンTC38x/TC39xとOPTIREG™ PMIC TLF35584の使用を可能にします。

その他の製品

  • S6BP20xシリーズ: 1チャネル昇降圧DC-DCコンバータ
  • S6BP501AおよびS6BP502A: 降圧および昇圧コンバータを備えた3チャネル出力PMIC、5.0V、3.3V、および1.2V電源を提供
  • S6BP401A: 6チャネルの電力出力を備えたシングルチップ電源管理ソリューションにより、PCBサイズと部品点数を削減
OPTIREG™スイッチャーシミュレーションツール

通信トランシーバーとのシームレスな伝送を確保

トランシーバーを使用すると、バッテリー制御ユニット(BCU)は、次の目的でドメインコントローラーと通信できます

  • バッテリーの状態の計算(SoC、SoH、SoP、SoS)
  • セル バランシング
  • パックの熱管理
  • 必要に応じて切断とアラートをトリガーする
  • ハウスキーピング

インフィニオンは、BCUのニーズを満たすさまざまなCANおよびLINトランシーバを提供しています。

バッテリーセルの監視とバランシング
電流検出とクーロンカウント

絶縁されたデバイスによる信頼性の高い監視データ伝送

電圧、温度、電流などの監視対象のすべてのパラメータは、バッテリーの状態計算とハウスキーピングのためにメインコントローラー(BCU)に送信する必要があります。ただし、BCUは低電圧領域にあることがよくありますが、セル監視ユニットは異なる高電圧アイランドに配置されているため、常に隔離しておく必要があります。

絶縁型有線 BMS トポロジー:
インフィニオンは容量性絶縁と誘導性絶縁の両方に対して優れた堅牢性を備えた絶縁型UARTトランシーバー ソリューションを提供しています。 絶縁型UARTは、多くのデイジーチェーン接続された監視デバイス間で高速通信を可能にすることにより、複雑なセル トポロジーをサポートします。

堅牢性を高めるために、冗長リング デイジーチェーン接続により、リンクが切断された場合でも継続的な通信が保証されます。 CRC保護されたデータフレームは、通信の堅牢性を補完します。

絶縁型ワイヤレス BMSトポロジー :
また、CMBを絶縁するというさらに高い要件を満たすには、ワイヤレス トランシーバーが最適なソリューションです。 インフィニオンは、BLE接続メッシュをサポートする車載グレードのBluetooth®デバイスのセットを提供し、優れたネットワーク可用性と通信帯域幅を提供します。

バッテリー絶縁通信

安全性の確保、充電の最適化、寿命の延長

BMSは、バッテリーのスイッチがオフになっている場合でも、電圧、電流、温度などの重要なパラメーターをバッテリーのライフサイクル全体にわたって記録し、次の機能を果たします。

  • セルの実容量、SoC、SoH、消費電力(充放電)、セルの残運転時間などの情報を即時に導き出します。
  • 後で一般的なミッションプロファイルを抽出します。高度な機械学習アルゴリズムと組み合わせることで、バッテリーの性能を調整したり、集録された負荷シナリオが発生したときにプロアクティブに事前調整したりすることができます。
  • -関連するすべてのバッテリーデータを継続的に記録して誤動作の根本原因を追跡し、(危険な) インシデントが発生した場合の保証を明確にしたり、「従量課金制」の原則に基づいて新しいビジネスモデルをサポートしたりするフライトレコーダーのようなブラックボックスとして。
BMSのメモリポートフォリオ

デザイン リソース

パートナー ソリューション

開発者コミュニティ

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