Датчик заряда аккумуляторной батареи, сертифицированный по стандарту AEC-Q100

Freescale Semiconductor выпустила компонент, который позиционируется компанией как первый в промышленности «интеллектуальный» датчик заряда аккумуляторных батарей, сертифицированный по стандарту AEC-Q100 и сочетающий в одном корпусе три измерительных канала, 16/32-битный микроконтроллер и модуль CAN протокола.

Датчик MM9Z1J638 поддерживает работу с традиционными и новыми типами батарей, применяющихся в автомобильной и промышленной сферах. Новый компонент измеряет ключевые параметры аккумуляторных батарей: рабочее состояние, уровень заряда и работоспособность. Это гарантирует раннее выявление возможных неисправностей.

Гибкая 4-ячеистая архитектура датчика поддерживает работу с традиционными 12-В свинцово-кислотными аккумуляторами и с новыми развивающимися типами батарей, например 14-В ионно-литиевыми, высоковольтными распределительными коробками и 24-В аккумуляторами для грузовых машин.

Датчик заряда батареи содержит 16/32-битный микроконтроллер S12Z со 128 КБ флэш-памяти, 8 КБ ОЗУ и 4 КБ EEPROM, а также модуль для работы с CAN протоколом, LIN интерфейс и 3-канальный аналоговый измерительный модуль. В одном корпусе решение сочетает аналоговые, процессорные и коммуникационные функции, позволяя сократить затраты и реализовать передовые методы наблюдения за состоянием аккумуляторных батарей. Аналоговый модуль включает 2-канальный 16-битный сигма-дельта АЦП для одновременного измерения напряжения и тока батареи, а также дополнительный 16-битный АЦП для наблюдения за температурой при помощи встроенного датчика и избыточных проверок показаний с целью обеспечения функциональной безопасности.

Широкий диапазон входного напряжения датчика позволяет подавать до 52 В непосредственно в компонент. В схемах с большим напряжением могут быть предусмотрены внешние делители напряжения. Датчик большую часть времени работает в энергосберегающем режиме, что способствует сокращению общего энергопотребления систем. Компонент сертифицирован по автомобильному стандарту AEC-Q100, он соответствует жестким ограничениям по уровню электростатических помех и электромагнитной совместимости.

Проблемы с аккумуляторной батареей приводят к поломкам транспортных средств из-за ошибок в электрических цепях. Растущий уровень энергопотребления в электромобилях приводит к росту нагрузки на аккумуляторы, поэтому критически важным требованием становится возможность гарантированного старта двигателя. Требования по старту/стопу двигателя, рекуперативному торможению и интеллектуальному управлению генератором ведут к необходимости более точного считывания состояния батареи с ранним оповещением о возможных проблемах.

«Выпуск первого в промышленности одночипового датчика батарей с микроконтроллером и поддержкой шины CAN поможет автопроизводителям реализовать передачу данных и более сложные алгоритмы считывания, поскольку автомобили становятся всё более интеллектуальными», – отмечает Джеймс Бэйтс, старший вице-президент группы по аналоговым компонентам и датчикам в Freescale.

Образцы разработки с аппаратной и программной поддержкой датчика позволят проектировать новые схемы, применяющиеся в системах накопления энергии, источниках бесперебойного питания, медицинском оборудовании и системах безопасности. Для поддержки специализированных схем с батареями доступны низкоуровневые драйверы и программные библиотеки. Макетная плата KIT9Z1J638EVM, демонстрирующая ключевые возможности датчика, имеет стоимость $188.80. Образец разработки RD9Z1-638-4Li, имеющий стоимость $220.80, показывает работу датчика в схеме с 4-ячеистой ионно-литиевой батареей. Компонент датчика стоит $3.61 при заказе от 10 тыс. шт.