英飞凌推出了一款高压电池管理系统(BMS)参考设计,该设计使计算密集型电池模型能够直接在电池管理单元(BMU)上运行。方案还包含电池包监控单元、电芯监控单元及配套的BMS开发软件包。
BMU采用AURIX TC4x微控制器及其并行处理单元(PPU)。英飞凌表示,该架构可提供高达标准CPU 30倍的处理性能,额外算力支持机器学习、混合模型、电化学模型、等效电路模型以及数字孪生技术。
英飞凌称,优化后的负载曲线可在多种应用场景中将电池寿命延长最多30%。BMU的建模能力还可使电池设计减少最多20%的电芯数量,或在配置不变的情况下提升续航里程;额外算力有望将充电时间缩短最多20%。
在连接与硬件接口方面,BMU提供以太网、CAN、USB-C和isoUART通信,支持车辆与实验室电源输入,集成MOTIX接触器驱动器、EEPROM、高压互锁以及XENSIV压力与气体传感器,用于热失控检测。
该BMU支持多种电池状态估算与预测方法,包括电化学阻抗谱、开路电压测量、库仑计数、卡尔曼滤波及AI模型。这些方法可估算电芯内部温度、荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)、功率状态(SOP)及安全状态(SOS),并识别锂析出指标。更早发现热失控相关条件可为BMS启动预防或保护措施争取更多时间。
电池包监控单元(PMU)基于PSOC 4 HVPA SPM 1.0打造,符合ASIL D功能安全等级。其包级传感与保护功能涵盖电流检测、最高1,000 V的高压监测、绝缘电阻测量及库仑计数。连接接口包括与TLE9012和TLE9018设备的isoUART链路、面向主机微控制器的隔离CAN接口以及火工品保险丝接口。
电芯监控单元(CMU)采用TLE9018DQK芯片,这是一款符合ASIL D与ISO 26262标准的18通道锂离子电池监控与均衡IC。该IC可直接由3至18个电芯供电,硬件级联支持最多62块板卡手拉手连接。英飞凌的误差补偿概念实现了19线模拟前端(AFE)连接,有效减少了电芯级别的布线复杂度。
目前,该参考设计已开放订购。
资料来源:Charged EVs;原文发布日期:2026-10-30。本文为资料编译。