以必要的准确度确定Ri的线性性或非线性性,所有起动阶段取样的电压和电流值都需要使用线性滤波器来过滤,最好采用带通滤波器。
高效实现BMS的硬件和软件
电能效率是新型汽车一个最重要的特性,由BMS来实现。除了管理一些节电功能外,BMS还需要具有高能效,因为它是一种始终运行的系统,当发电机不工作时需要通过铅酸电池供电。为满足这一要求,IBS的功耗必须尽可能低。
为实现这一目标,飞思卡尔的IBS实施采用两种低功耗模型,其中CPU和其他不需要的硬件HW模块被关闭。为降低正常运行模式时的功耗,并减少客户端的软件SW开发工作,增加了额外的硬件模块以降低软件复杂性。这样便可以使用尺寸更小、功耗更低、性价比更高的16位微控制器。另一种降低软件复杂性的方法是在整个使用寿命期间确保产品参数,并将工厂调校值存储在非易失性存储器NVM中。作为产品下线测试的一部分,这些调校值针对每个芯片分别进行表征描述,并相应地存储。因此,在软件中无需使用复杂的校准算法。
除了在硬件中实施的这三种技术以外,本文还介绍了电池监控算法的高效软件实现方法。
1.低功耗模式
实现低功耗模式是一种非常好的降低功耗的方法。实现方法是,在不需要SoC的部件尤其是CPU时将其关闭、并仅在需要时切换到正常模式即激活所有硬件模块。正如前面所提到的,共有两种低功耗模型,其不同之处仅在于CPU被唤醒后使用的程序入口点。
但是,在低功耗即没有软件交互模式下,也需要监控电池状态。首先,需要跟踪电流,用库仑计数法计算出SoC。相应地,可支持低功耗模式下的电流测量和电流采样值的自动求和即库仑计数。
IBS必须能够对电池和汽车的状态变更做出反应,即电池传感器必须在各种事件发生时被唤醒。相应地,也需要测量低功耗模式时的电流和温度。电流变化通常表明汽车状态发生变化用电器件的开和关,而温度改变时有时需要重新校准测量通道参数。可以配置电流和温度采样值的阈值,如果超出阈值则唤醒。还可以使用自动库仑计数器阈值唤醒机制。
除了那些针对被测参数的唤醒事件以外,还可实现其它唤醒机制,允许BCM或汽车中的其它电子器件唤醒IBS通过LIN消息或直接导线连接,此外还有定时唤醒机制。
上述低功耗模式和唤醒机制的实现允许IBS在大多数时间里都运行在低功耗模式下通常约为70,包括引擎运行时。在正常运行模式期间,SoC、SoH和SoF参数将被重新计算。
f2.将软件任务移至硬件模块
采用专用硬件模块来承担软件的任务是降低软件复杂性和r