Референсный дизайн «интеллектуального» автомобильного датчика AS8515 аккумуляторных батарей

Ams недавно представила референсный дизайн «интеллектуального» автомобильного датчика батарей (IBS), который основан на модуле сбора данных AS8515.

Схема датчика IBS пригодна для реализации мониторинга состояний заряда (SOC) и работоспособности (SOH) последних моделей автомобильных литий-железо-фосфатных аккумуляторных батарей, а также традиционных кислотных батарей, выполненных по технологии AGM. Модуль измерений представлен компонентом AS8515, осуществляющим точные синхронизированные замеры напряжения и тока батареи, а также температуры платы. Модуль переводит данные в цифровой вид. Далее они обрабатываются микроконтроллером Fujitsu ARM Cortex-M3, обеспечивая высокую точность считывания для любых 12-В батарей.

В компонент AS8515 интегрирован LIN-трансивер, поэтому датчик IBS может работать в качестве ведомого LIN-модуля в автомобильной электронике. Референсный дизайн включает отдельную основную плату с LIN- и USB-контроллерами, позволяющую разработчикам управлять и настраивать модуль датчика посредством графического пользовательского интерфейса (для компьютеров на базе ОС Windows).

Новый референсный дизайн готов к выпуску. Он может быть использован автомобильными концернами в качестве готового шаблонного компонента схем «интеллектуальных» датчиков батарей. В отличие от систем конкурентов с фиксированной архитектурой, референсный дизайн от AMS даёт свободу выбора микроконтроллера.

Программное обеспечение, поставляемое с новым решением, демонстрирует подсчёт уровня заряда по так называемому кулоновскому методу считывания (coulomb-counting) и расчету сопротивления батареи всякий раз, когда ток нагрузки изменяется более чем на 5 А. Данное ПО может быть легко портировано на любой микроконтроллер по выбору производителя (в том числе на другие серии устройств ARM Cortex-M).

Новый IBS-модуль создан благодаря опыту Ams в разработке точных и чувствительных аналоговых цепей, за счёт которых возможны сверхточные измерения показателей батарей. Точность измерения тока имеет типичный уровень ±0.5 % на всем диапазоне сигналов. Точность измерения напряжения лучше ±0.1 % в диапазоне температур от -40°C до +115°C. Линейность выше 0.01 %.

Эффективное ядро ARM Cortex-M3 микроконтроллера Fujitsu MB9B520K способствует отличным показателям потребления питания. Модуль датчика потребляет лишь 8 мА в обычном режиме работы и 87 мкА в режиме ожидания и наблюдения за уровнем тока.