飛思卡爾推出用于汽車電池監(jiān)控的智能傳感器

飛思卡爾半導(dǎo)體公司

在當(dāng)今的汽車中，日益增加的電力負(fù)荷對(duì)電池提出了挑戰(zhàn)。由電氣系統(tǒng)引起的汽車故障通?？梢宰匪莸姐U酸電池，一般可以通過(guò)了解電池的準(zhǔn)確狀態(tài)加以避免。電池必須能夠提供足夠的能量以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并作為一個(gè)備份的電源來(lái)支持混合動(dòng)力汽車的新功能，例如起停和智能交流發(fā)電機(jī)控制。此外，電池傳感器的功耗需要盡可能地低以確保能源效率。

飛思卡爾半導(dǎo)體公司推出了MM912J637智能電池傳感器（IBS），它能準(zhǔn)確地測(cè)量鉛酸電池的電壓、電流和溫度并計(jì)算出電池的狀態(tài)，而且即便在惡劣的行車狀態(tài)下也可完成。隨著混合動(dòng)力車的出現(xiàn)、汽車整體電子內(nèi)容的增加，以及啟停系統(tǒng)的推出，能夠準(zhǔn)確地評(píng)估這些電池參數(shù)正在變得越來(lái)越重要。

圖 1

MM912J637智能電池傳感器為設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)強(qiáng)大的并具有成本效益的解決方案，使汽車和工業(yè)應(yīng)用中的關(guān)鍵電池參數(shù)的精密測(cè)量成為可能。在單片封裝解決方案中，該裝置集成了一個(gè)16位S12微控制器和一個(gè)SMARTMOS模擬控制集成電路，為汽車環(huán)境提供低功耗。MM912J637智能電池傳感器完全符合AEC－Q100認(rèn)證，可在－40～125℃溫度范圍內(nèi)正常工作，而且外形尺寸小，采用的是7mm×7mm QFN封裝。

“隨著混合動(dòng)力車和電動(dòng)車電氣內(nèi)容的增加和啟停系統(tǒng)的出現(xiàn)，能夠始終準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)車輛電池是重要的，特別是在運(yùn)動(dòng)的汽車條件下，”飛思卡爾副總裁兼模擬混合信號(hào)和電源事業(yè)部總經(jīng)理Gavin Woods說(shuō)，“我們將提供業(yè)界第一款完全符合汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，保證重要電池參數(shù)的精確監(jiān)測(cè)，且這些參考可與其他車輛系統(tǒng)和駕駛員共享，當(dāng)了解電池的狀態(tài)時(shí)，可讓駕駛員在一定程度上安心駕駛?！?/p>

飛思卡爾全面集成的電池監(jiān)控裝置利用本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）進(jìn)行通信。它包括一個(gè)雙通道16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），可同時(shí)測(cè)量電池電壓和電流；還包含一個(gè)獨(dú)立的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于測(cè)量溫度。該智能電池傳感器提供高分辨率精確監(jiān)測(cè)，甚至在最壞的情況下也可以對(duì)電池健康狀態(tài)、充電狀態(tài)和功能狀態(tài)做出正確預(yù)測(cè)。通過(guò)汽車認(rèn)證的車載LIN網(wǎng)絡(luò)定期或根據(jù)要求傳達(dá)這些參數(shù)。

MM912J637智能電池傳感器通過(guò)位于電池負(fù)極的外部分流電阻，支持精確的電流測(cè)量；通過(guò)位于電池正極的串聯(lián)電阻，支持精確的電壓測(cè)量。集成溫度傳感器與電池安裝架結(jié)合在一起允許精確的電池溫度測(cè)量。

MM912J637智能電池傳感器的特點(diǎn):

◆電池電壓測(cè)量

—專用的16位二階ΣΔADC，完整的測(cè)量范圍為3.5～28V，在5～18V的范圍內(nèi)，誤差為15‰；

—利用電流通道進(jìn)行同步采樣；

—與電流測(cè)量共享的可編程信號(hào)過(guò)濾。

◆差分電池電流測(cè)量

—具有一個(gè)可編程增益放大器專用的16位二階ΣΔADC，該放大器有8個(gè)可編程增益系數(shù)；

—增益控制模塊，提供自動(dòng)增益調(diào)節(jié)；

—測(cè)量范圍高達(dá)±2000A，誤差為5mA，分辨率為1mA。

◆溫度測(cè)量

—內(nèi)部片上溫度傳感器；

—具有抗鋸齒濾波器的專用16位ADC；

—誤差為±2K（－20～60℃），±3K（－40～125℃）。

◆正常和低功耗模式

—在低功耗模式下通過(guò)32位累加器進(jìn)行電流整合；

—在低功耗模式下可編程電流閾值檢測(cè)；

—可編程喚醒定時(shí)器，從LIN觸發(fā)喚醒。

◆先進(jìn)的系統(tǒng)級(jí)管理

—誤差率為1%的內(nèi)部振蕩器；

—通過(guò)LIN 2.1與LIN 2.0接口進(jìn)行通信，LIN上的閃存編程采用快速模式；

—高性能，16位S12中央處理器（32MHz、128K閃存、6KRAM和4K數(shù)據(jù)閃存）；

—快速的芯片到芯片總線接口，支持模擬IC寄存器與MCU寄存器映射的透明集成，提供自動(dòng)同步和錯(cuò)誤檢測(cè)。

◆工作條件

—環(huán)境工作溫度為－40℃＜Ta＜125℃；

—結(jié)溫為－40℃＜Ta＜150℃。

供貨情況

飛思卡爾現(xiàn)在可供應(yīng)MM912J637智能汽車電池傳感器樣品，計(jì)劃于2011年9月開始量產(chǎn)。評(píng)估工具套件和軟件工具現(xiàn)已供應(yīng)。