飞思卡尔推出用于汽车电池监控的智能传感器

2011-02-06

电子技术应用 2011年4期

飞思卡尔半导体公司日前在德国纽伦堡（2011嵌入式展览会）推出了MM912J637智能电池传感器（IBS），它能准确地测量铅酸电池的电压、电流和温度并计算出电池的状态，而且即便在恶劣的行车状态下也可完成。随着混合动力车的出现和汽车整体电子内容的增加，以及启停系统的推出，能够准确地评估这些电池参数日趋重要。

MM912J637智能电池传感器为设计师提供了一个强大的并具有成本效益的解决方案，使汽车和工业应用中的关键电池参数的精密测量成为可能。在单片封装解决方案中，该装置集成了16位S12微控制器和一个SMARTMOS模拟控制集成电路，为汽车环境提供低功耗。MM912J637智能电池传感器完全符合AEC-Q100认证，可在-40℃～125℃温度范围内正常工作，而且外形尺寸小，采用7 mm×7 mm QFN封装。

在当今的汽车中，日益增加的电力负荷对电池提出了挑战。由电气系统引起的汽车故障通常可以追溯到铅酸电池，一般可以通过了解电池的准确状态加以避免。电池必须能够提供足够的能量以启动发动机并作为一个备份的电源来支持混合动力汽车的新功能，例如起停和智能交流发电机控制。此外，电池传感器的功耗需要尽可能低以确保能源效率。

“随着混合动力车和电动车电气内容的增加和启停系统的出现，能够始终准确地监测车辆电池是重要的，特别是在运动的汽车条件下，”飞思卡尔副总裁兼模拟混合信号和电源事业部总经理Gavin Woods说，“我们将提供业界第一款完全符合汽车行业标准且经济高效的解决方案，保证重要电池参数的精确监测，且这些参考可与其他车辆系统和驾驶员共享，当了解电池的状态时，可让驾驶员在一定程度上安心驾驶。”

飞思卡尔全面集成的电池监控装置利用本地互连网络（LIN）进行通信。它包括一个双通道16位模数转换器（ADC），可同时测量电池电压和电流，还包含一个独立的16位模数转换器，用于测量温度。该智能电池传感器提供高分辨率精确监测，甚至在最坏的情况下也可以对电池健康状态、充电状态和功能状态做出正确预测。通过汽车认证的车载LIN网络定期或根据要求传达这些参数。

MM912J637智能电池传感器通过位于电池负极的外部分流电阻支持精确的电流测量；通过位于电池正极的串联电阻支持精确的电压测量。集成温度传感器与电池安装架结合在一起实现精确的电池温度测量。

MM912J637智能电池传感器的特点

(1)电池电压测量：专用的 16位二阶 ΣΔADC，完整的测量范围为3.5 V～28 V,在5 V～18 V的范围，误差为 15‰；利用电流通道进行同步采样；与电流测量共享的可编程信号过滤。

(2)差分电池电流测量：具有一个可编程增益放大器的专用的16位二阶ΣΔADC，该放大器有 8个可编程增益系数；增益控制模块，提供自动增益调节；测量范围高达±2 000 A，误差为 5 mA，分辨率为1 mA。

(3)温度测量：内部片上温度传感器；具有抗锯齿滤波器的专用 16位 ADC；误差：±2 K（-20℃～60℃），±3 K（-40℃～125℃）。

(4)正常和低功耗模式：在低功耗模式下通过32位累加器进行电流整合；在低功耗模式下可编程电流阈值检测；可编程唤醒定时器，从LIN触发唤醒。

(5)先进的系统级管理：误差率为1%的内部振荡器；通过LIN 2.1与 LIN 2.0接口进行通信，LIN上的闪存编程采用快速模式；高性能、16位 S12中央处理器（32 MHz、128 KB闪存、6 KB RAM和 4 KB数据闪存）；快速的芯片到芯片总线接口，支持模拟IC寄存器与MCU寄存器映射的透明集成，提供自动同步和错误检测。

(6)工作条件：环境工作温度：-40℃＜Ta＜125℃；结温：-40℃＜Ta＜150℃