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RSS订阅原创 硬件电路|PMOS开关电路
概述负载开关电路日常应用比较广泛，主要用来控制后级负载的电源开关。此功能可以直接用IC也可以用分立器件搭建，分立器件主要用PMOS加三极管实现。本文主要讨论分立器件的实现的细节。电路分析如下图所示R5模拟后级负载，Q1为开关，当R3端口的激励源为高电平时，Q2饱和导通，MOS管Q1的VGS<VGSth导通，R5负载上电，关断时负载下电。电路中R3为三极管Q2的限流电阻，R4为偏置电阻，R1R2为Q1的栅极分压电阻，C1C2为输出滤波电容。提出问题...
2021-05-23 17:42:29
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原创 代码生成 | Simulink搭建保护原型函数
BMS保护包括过充保护、过流保护、高温保护等等保护类型较多，但是如果用函数封装的角度去理解，大多数保护类型函数原型是一样的，只不过传入函数的参数不同而已，这样我们就可以用Simulink把这样一类保护做成通用的模块然后传入不同的保护参数再返回报警等级实现业务逻辑功能。保护分类按照以上分析把保护类型分为高触发保护（以下简称高保护）和低触发保护，高触发保护是采样值比设定阈值高触发的告警保护，同理低触发保护是采样值比阈值低触发的保护。我们先来实现高保护。第一步：新建空模型文件命名为protect.
2020-08-15 21:06:51
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原创 AFE | 用分立器件搭建AFE芯片
没有AFE年代如何搭建BMS系统？现如随着BMS的行业的日渐成熟今各大IC公司推出各种各样的AFE芯片集成了电压、电流、温度采样，通信传输，MOS控制，自检诊断等大量功能极大方便了我们搭建BMS，仅使用一颗芯片可完成诸多功能。今天追本溯源我们一起来学习下如果没有或者不用集成AFE芯片如何用分立器件搭建BMS中采集模块。目标需求：完成至少8串单体电芯的采样，保证精度＜5mV，并将采样结果输出给MCU。方案一：MCU系统的AD范围一般为0~5V或者0~3.3V，要采集多串单体的电压远远高于AD范围
2020-07-12 09:54:08
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原创 BMS | 动力电池应用领域技术重点整理
电池应用领域大体可以分成汽车、工业、消费三个方面。汽车领域包括乘用车、公交车、还有一些特种车辆；工业领域包括储能、工业搬运机器人、自动叉车、巡逻车；消费领域主要是手机，PC，电动工具，消费类机器人，充电宝等等；接下来我们比较各个应用领域设计框架和技术侧重点，归纳整理下电池系统在每个领域的特点。汽车-乘用车 电源架构：汽车上的动力电池系统BMS供电来自于汽车12V铅酸电池，其他领域应用中的BMS都是自供电的没有第二个电源。个人认为这点非常重要，很多系统设计因此而变得不同，对应的电源...
2020-07-12 09:52:23
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原创 代码生成 | 安时积分法模型搭建
安时积分法是电池电量计量最基础的方法，今天我们用simulink建模的方式做一个安时积分模型，从而更好地理解安时积分的思想也掌握建模的基础操新建文件打开MATLAB启动simulink新建一个模型文件定义变量和手写代码一样，先定义几个后面要用到的变量，在simulink建模时新建变量用Data Store Memory模块。双击填入要定义的变量名，然后在signal attributes赋初值如此方法新建四个变量current（电流）初值1000mA、tatol_cap（总容量
2020-07-12 09:50:52
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原创 BMS | 从一串到几百串硬件架构简介
锂电池在生活中越来越多的方面扮演能源的角色，除了大家熟知的电动汽车行业，在一些消费类，工业类电子产品比如手机，电动自行车，电动工具中都有应用，追本溯源今天我们一起来学习下最基础的BMS架构。1~4串架构以S8241为代表的无通信/无固件/模拟器件可实现过充保护、过放保护、过流/短路，参数由器件后缀代码决定；通信类手持设备供电系统；1~4节电池保护板架构如图使用S-8241系列保护IC，一对充放电MOS管控制充放电的回路的切断和接通，系统供电来自于电芯电压，VM引脚用于检测过...
2020-07-12 09:48:50
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原创 EMC | 瞬态传导抗干扰试验与整改
概 述瞬态传导抗干扰试验包括两方面试验 ISO7637-2第二部分：在电源线上的电瞬变传导干扰，该标准说明了对于车辆电子电气设备的电源线瞬变电压发射以及设备的抗瞬态变干扰性能的测量方法。主要是通过传导向电源线注入试验脉冲1、2a、2b、3a、3b、4、5a、5b的8种典型波形考验EUT的电源线的抗干扰性能； ISO7637-3第三部分：除电源线外的导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射 试验脉冲模拟快速瞬态骚扰和慢速瞬态骚扰，例如电感负载转换、继电器触点跳起等引起的瞬态骚扰。一..
2020-07-12 09:46:27
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原创 EMC | 静电放电抗扰度试验与整改
概 述静电放电是一种自然现象，当两种不同介电强度的材料互相摩擦时就会产生静电电荷，如果其中一种材料的静电电荷积累到一定程度，并与另外一个物体接触时，就会通过这个物体到大地的阻抗进行放电，当设备发生接触或者空气放电后，附着在设备内部电路板或者元器件的阻抗较小，所以二次放电的危害有可能比一次放电更大。静电放电及其影响是电子设备的一个主要干扰源。静电放电多发生于人体接触半导体器件时，有可能导致半导体材料击穿，产生不可逆的损坏，静电放电及有此产生的电磁场变化可能危害电子设备的正常工作。.
2020-07-11 18:18:50
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原创 EMC | 传导&辐射试验与整改
标准体系电磁兼容标准体系大体分为两类一种是1. 基础通用标准约束最基本的一些电磁兼容概念和试验方法比如GB4365《电磁兼容术语》、GB/T6113《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范》；2. 专用产品类标准是针对特定产品类别而制定的电磁兼容性能测试标准比如照明工具参考GB17743、汽车电子传导辐射参考GB/T18655；此篇以汽车电子EMC试验为例，汽车工业历史悠久试验制定完善合理，整车集成度高电磁环境复杂试验判定标准严苛，所以汽车电子的EMC试验比较具有代表性举一反三可以灵活地运用在...
2020-07-11 18:17:18
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原创 EMC | 电磁兼容基础简介
概 述EMC（Electro Magnetic Compatihility电磁兼容）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；即EMI（Electro Magnetic Interference）电磁干扰。另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性；即EMS（Electro Magnetic Suse.
2020-07-11 18:15:32
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原创 SOC | 四种 SOC修正算法
静态修正BMS处于静态模式（不带载），查询OCV表格，根据OCV曲线得出现在电压和温度下对应的SOC值，再等待下个带载时刻开始修正SOC，以一定速率加快或者减慢安时积分平滑修正至目标值；优点：方案简单容易实现；缺点：必须要求电流约等于静态功耗附近，且持续一定时间等待带载电压回弹至空载电压，下个带载时刻再进行修正，条件较多，适用工况有限，无法带载时在线修正；充满修正充电模式下SOC等于99.4%,则先停止安时积分保持 SOC 不变， 直至达到满充条件（单...
2020-07-11 18:12:58
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原创 采样 | 高压直流采样电路详解
设计BMS系统时不管是用来判断继电器状态还是采集电池组电压我们无法避免的一个问题就是采总压。然鹅动力电池系统是电压平台较高的直流电压，而且要求高压系统和低压信号控制系统隔离，那我们怎么做才可以既保证硬件电路系统安全可靠而且成本控制到位，当然做法有很多，今天熊猫给大家提供两种方案思路抛砖引玉以供参考。方案一 电阻分压电路 根据你需要采样的电压范围选择合适的分压电阻（注意：电池的电压是一个范围值，阻值选取时需要计算最好让分压后的电压接近AD采样电压的1/2范围附近），电阻选型..
2020-07-11 18:11:35
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原创 诊断 | AFE断线自检详解
AFE芯片中有一个重要的功能断线自检，包括了电压采样线断线检测和温度采样线断线。如果发生电压采样线断线则该点电压会被这条采样线的上下两个电芯的内阻分压得到错误的采样值，如果不能分辨这种状态就可能会造成电芯一致性报警，过充，过放等故障。或者发生断线后从上位机上读出电压值有异常但是不能定位到是电芯本身原因还是采样电路故障，这时候用断线自检功能就很方便不用开包拿万用表实测电芯了，但是断线自检功能也是双刃剑如果使用不当就会造成误报断线故障。目前各家AFE基本采用两种方案来完成断线自检：电流源法和电阻分压法；下面我
2020-07-11 18:09:23
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原创 Boot | 手把手教你写BootLoader
在嵌入式操作系统中，BootLoader是在操作系统内核运行之前运行。可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。这段说人话意思就是：工程中不会将JTAG等烧录口引出但是一定有一个对外的通信口我们升级程序时就可以利用可操作的通信接口把要升级的程序文件发送到芯片再擦写到对应地址的内存中，这样就实现了程序升级。熊猫大概去年这个时候写的BootLoader工程（以下简称boot），最近正好被朋友问起发现好多细节已经记不清，就赶快写
2020-07-11 18:07:43
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原创 SOC | 你以为你看到的电量就是真的电量吗？
概 述如题：你以为你看到电量就是真的电量吗？？？谨以此文献给那些供应商和客户相爱相杀的日子~已知李雷是主机厂客户，韩梅梅是BMS&电池组供应商，下面我们来看一组有趣的对话？李雷：喂~韩梅梅你们这个SOC显示不对啊，我0.5C放电至低压保护怎么还有12%的电量？韩梅梅：对的啊，此时我根据电压查询OCV表SOC就是12%啊。李雷：可是我都放电到保护，不应该SOC为0了吗？韩梅梅：此时真实电量就是12%，不信你重启解除保护继续用小电流放电还是有电的。........
2020-07-11 18:05:38
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原创 BMS（电池管理系统）第12课—动力电池系统安全设计
1. 系统安全定义包含电子电气的功能安全还包含机械等其他防护部分1. 机械安全需求无锋利锐边/强度保证（碰撞/冲击/挤压/振动/承载等）2. 化学安全需求无有毒有害化学物质/材料的可燃性/冷却液兼容性3. 电气安全需求电气间隙/爬电距离/HVIL/Hi-Pot测试/对地绝缘电阻/接触器系统验证4. 功能安全需求ISO26262 ASIL C5. 能量安全需求（爆炸）排气通道，爆炸防护6. 起火安全需求耐火材料、 外部火烧实验7. 热/温度安全
2020-07-11 18:03:10
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原创 BMS（电池管理系统）第11课—动力电池系统安全
从两个问题开始和大家讨论一下系统安全为什么需要安全设计？ 新能源汽车越来越多； 行业水平良莠不齐； 电池技术仍需要提高； 动力电池容易热失控引起连锁反应； 电气部件失效率； 安全设计包括那些内容？ 电气安全设计：电池组一般电压比较高，输出功率高； 化学安全设计：单体电芯化学特性受倍率，温度等多种因素影响； 机械安全设计：汽车行驶受到振动，颠簸，碰撞； 功能安全设计：电池管理系统功能复杂，需要安全冗余...
2020-07-11 17:58:09
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原创 BMS（电池管理系统）第十课—AUTOSAR的RTE和APP
AUTOSAR运行环境RTE运行时环境（Run Time Environment）RTE位于AUTOSAR软件架构的中间层，介于应用层和基础软件层之间实现虚拟功能总线，支持软件组建间、基础软件间、软件组件与基础软件之间的通信。RTE封装了基础软件层的通信和服务，例如操作系统的任务激活、等待等功能，基础软件模块管理、ECU状态管理等服务，实现了对软件生命周期的控制。除此之外RTE还抽象了ECU之间的通信，使用标准化的接口将其统一为软件组件间的通信，使得ECU间的通信如同ECU内部通信。RTE软件设
2020-06-07 15:20:11
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原创 BMS（电池管理系统）第九课—AUTOSAR操作系统-2
书接上文，继续讲完操作系统2. 中断处理AUTOSAR操作系统中中断分为两类， 一类中断：禁止使用操作系统服务，处理完成后操作系统继续处理中断发出指令。它不会影响任务的管理，其特点是具有最小的系统开销； 二类中断：可以使用操作系统服务，如果任务运行时被中断且没有其他中断是活动的则重新调度发生在二类中断终止处； 中断由硬件调度而任务由调度器调度，中断可以中断任务，如果一个任务在中断例程中被激活，则中断例程终止后该任务才会被调度；当然可支持中断嵌套；3. 事件机制一种.
2020-06-07 15:17:48
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原创 BMS（电池管理系统）第九课—AUTOSAR操作系统-1
AUTOSAR操作系统上节中对AUTOSAR整个基础软件层框架做了介绍，今天我们来在大框架中添砖加瓦讲一下最核心的操作系统服务模块的详细内容上一篇（没认真听课的童鞋回去复习喲）上文中提到操作系统OS在AUTOSAR架构中被划分在基础软件层中的服务层里的系统服务，它是用于管理计算机硬件和计算机软件资源并为用户程序提供通用服务的系统软件。主要功能分为：任务管理、时间管理、CPU管理、I/O管理、消息管理以及内存管理等。AUTOSAR架构中的系统服务是一种实时操作系统(Real Time Operati
2020-06-07 15:16:17
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原创 BMS（电池管理系统）第八课—AUTOSAR基础软件层BSW简介
为应对日益复杂的汽车电子软件开发，更新和维护的问题，AUTOSAR-AUTomotive Open System ARchitecture（汽车开放系统架构）联盟应运而生。在AUTOSAR分层模型中，软件模块及软件模块之间的接口定义更加标准化，使得整车厂、供应商、科研机构之间可以方便的实现软件联合开发，为汽车工业的软件系统框架建立了一套开放标准。一般汽车电子的嵌入式系统是由硬件和软件两个部分组成，因此汽车电子系统的开发也分为硬件和软件连个层面。硬件由电源、微处理器/控制器、AD、DA、通信和输入输出接
2020-06-07 15:14:12
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原创 BMS（电池管理系统）第七课—绝缘采样/继电器状态/高压互锁算法开发
绝缘电阻采样1.不平衡电桥测电阻由回路电流相等推导， 即V2/Ri2=V1/Ri1 也可以参考国标GB/T 18384.1 的相关推导方法。2.交流注入测电阻采用低压注入法绝缘电阻估算，电路设计如下：其中R1、R2、C1、C2已知，R5为我们需要估算的绝缘电阻，C3为Y电容。另外我们可以通过示波器G1、G2读取其电压值u1、u2。基于以上条件我们计算R5的阻值。 对u1、u2进行离散的傅里叶变换，依据Fn=(n-1)*Fs/N（Fn信号频率、Fs采用频率），选取 U.
2020-06-07 15:12:51
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原创 BMS（电池管理系统）第六课 ——SOP&均衡 算法开发
SOP算法开发SOP目前可靠的方法为基于大量的试验结果，标定电性能数据库，查表法实时上报，后期加入SOH修正；1. 建立SOP与SOC、温度T的三维表格； 需要允许放电电流的表格； 需要允许放电功率的表格； 需要根据2s，10s，30s，600s分别建立； 2. 需要试验确定， SOP与定义的SOH之间的关系， 加入SOH参数修正；均衡算法开发世界上没有两片完全一样的叶子，电池同理。同一批次生产出来的电芯在容量，电压，内阻和自放电率上都有微小的差异，而且随
2020-06-07 15:11:29
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原创 BMS（电池管理系统）第五课 ——核心！！！SOH算法开发
SOH definition No clear definition Strong application oriented Factors reflect SOH Capacity Internal resistance Self-discharge rate USABC standards C <=0.8*Cnominal R >=1.5*Rnominal
2020-06-07 15:09:52
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原创 BMS（电池管理系统）第四课 ——核心！！！SOC算法开发
SOC基本定义： Qmax- 电池最大允许充放电容量，可理解为额定容量*SOH Ieff - 充放电电流或自放电电流，充电为负 η - 充放电的库伦效率 目前行业算法方案列表如下，其中安时积分、开路电压、人工神经网络、卡尔曼滤波四中方案通用性比较高，重点介绍一下OCV（Open Circuit Voltage）开路电压先说明一下开路电压的概念，从下面两幅大家可以看出，OCV在实际应用中犹如一把尺子一样，这把尺子的有效程序在于它的斜率是否够大，斜率越大能够表
2020-06-07 15:07:34
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原创 BMS（电池管理系统）第三课 ——BMS功能清单和采样要求
BMS功能清单熊猫个人习惯上把BMS功能分为三大部分 BMS基础功能:V/I/T采样，保护功能（过压、过流、过温、绝缘电阻），继电器驱动，状态采样，继电器粘连检测，CAN通信； BMS核心功能：电芯均衡、SOP（功率）、SOE（能量）、SOC（荷电状态），SOH（健康程度）； BMS应用相关：碰撞信号检测、交/直流充电、充电器状态检测、热状态、加热/冷却需求、预充、唤醒/休眠、与VCU通信； BMS的剩余容量估算是BMS的核心内容也一直是业界难点。首先它是一个估算值，
2020-06-07 15:05:03
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原创 BMS（电池管理系统）第二课——一文说清各大IC厂商模拟前端（AFE）优缺点
随着新能源市场的发展，各大IC厂商的AFE芯片更是百花齐放 本文主要对比美信、凌特、恩智浦、德州仪器四家IC厂商主流AFE芯片的优缺点简单粗暴直接上图L9763单片最多可以采9串电池，带有内部120mA均衡，功耗和采样转换时间相对于其他AFE处于中等水平，无法达到ISO26262功能安全等级而且价格较贵不推荐；MAX17823和MC33771总体比较相似，33771单片可以最多采样14串，17823最多采样12串，功能安全等级17823可以做到D级，33771可以做到C级，...
2020-06-07 15:02:45
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原创 BMS（电池管理系统）第一课——BMS系统框架简介什么是BMS？
为什么需要BMS？1.锂离子电池使用范围受限；对于锂离子电池，其理想的工作范围受限很大，并不宽泛.因此，锂离子电池在应用过程中必须进行管理，尤其在动力电池的应用场景下.2.安全问题DistortionExplosion 爆炸鼓胀Flaming变形Swelling过压(过充)、过流和过温，会给锂离子电池带来一系列的安全隐患。3.性能管理锂电池电池的外特性表现与其自身的状态（ SOC/SOH/温度）及环境温度有很大的关系。4.寿命Temperature factor 环境因素Volt
2020-05-26 22:00:11
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2020-07-13
空空如也
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