電源交換の共有、GD32E230 ベースのスマート リチウム バッテリー BMS ソリューションを支援

統計によると、中国市場には二輪および三輪の電気自動車が300億台存在します。 2019年の中国の電動二輪車生産台数は36.09万台、販売台数は34.64万台だった。このうち、7万人の配達員と3.1万人の宅配業者が電気自動車のヘビーユーザーでした。 15年2019月6.8日の新国家基準の正式施行により、中国におけるリチウムイオン二輪車の販売台数は18.8万台に達し、中国の電気二輪車におけるリチウム電池の普及率は53%に達した。 。リチウムイオン二輪車の普及率は2023年にはXNUMX％に達すると予測されている。 二輪車業界では、鉛蓄電池からリチウム電池への置き換えが避けられない傾向となっています。特に、シェア電気自動車やリチウム電池交換サービスが多数市場に登場しており、スマートリチウム電池への需要がさらに高まっています。

バッテリー管理システム

BMS は、電気自動車のリチウム電池の管理システムです。 リチウム電池が大量に生産されると、その品質を把握することが困難になります。また、使用環境、経年劣化、過充電、過放電などにより電池の効率や寿命が低下し、火災や発火などの安全上の問題を引き起こす可能性があります。 近年、都市部では電気二輪車の充電火災事故が多発しており、バッテリーの耐久性や安全性に対する国民の要求はますます高まっています。バッテリーマネジメントシステムBMSはますます注目されており、市場は今後も拡大していきます。 BMSの国内市場は50年には2025億を超えると推定されています。

出典：公開情報照合。

電気自動車の共有または電力の変更のためのスマート リチウム バッテリーには、リチウム バッテリー BMS に対する特別な要件があります。 BMS には通信機能が必要であり、プラットフォームやライダーが利用可能な電力を知り、対応する操作を行えるように、リチウム電池の SOC を正確に計算する必要があります。これは、BMS の製品開発とコストに大きな課題をもたらす、鉛蓄電池やローエンドのリチウム電池の電圧のみによって電力を見積もる以前のモードとは大きく異なります。リチウム電池BMSには強力な機能とコスト削減を同時に実現する必要があります。 Trillion Innovation と Ruiqi Intelligent は共同でこの問題を革新的に解決し、GD32E230 MCU チップをベースとした低コストで高性能の BMS ソリューションを発売し、産業の変革と発展を促進しました。

BMSスキームの概要

 ? Rui Intelligent が GD32E230 MCU チップに基づいて開発した BMS ソリューションは、主に 16 列のリチウム電池の管理に適しており、リチウム電池に過充電、過放電、過電流、過熱、低温、短絡保護機能を提供できます。パックに加え、充電中の電圧均等化機能も提供します。 RS485を介してPCホストコンピュータ、キャビネットコントローラなどと通信でき、ホストコンピュータソフトウェアを通じて機器の制御、校正、監視が可能です。

 ? このソリューションには4G無線通信モジュールが搭載されており、バッテリーパックの監視情報を監視バックグラウンドにアップロードできます。 高精度GPS（GPSおよび北斗と互換性あり）測位とリモートワイヤレスOTAアップグレードを実行できます。

 ?  このスキームは、チップに基づくボトムレベルの開発と革新的な設計を通じて、そのスキームの製品の統合を大幅に向上させます。市場の同様の製品と比較して、デバイス数が 30% 以上削減され、レイアウト面積が大幅に縮小されるため、リチウム電池パックの設置サイズ要件を満たすために PCB サイズをより柔軟に設計できます。

BMS方式システムブロック図

BMS ソリューション テクニックパラメータ表

BMS ソリューション コンポーネントの紹介

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この方式における GD32E230 MCU の機能

• IPMI V2.0仕様に準拠

  VITA46.11仕様に準拠。

• HPM.1ファームウェアアップグレードをサポート

• FRUおよびSDR編集ソフトウェアを提供

• アナログ入力電圧、電流、温度など

• 温度測定とペイロード通信

• ホットスワップ入力、LED、ペイロード電力制御出力

2

GD32E230シリーズMCUの主な仕様

• Cortex-M23@72MHz

• フラッシュ：16KB～64KB

• SRAM：4KB/8KB

• 複数の通信モード：I2C x2、SPI x2、UART x2

• 高速・高精度ADC、12ビットADCx1@2.6Msps、16チャンネル

• アドバンストタイマー x1 は、デッドタイムを調整できる 6 つの相補 PWM 出力を生成できます。

• 一般タイマー×5

• GFlash 特許取得済みの暗号化テクノロジー

• 豊富なパッケージタイプ: LGA20/TSSOP20/QFN28/QFN32/LQFP32/LQFP48

• 供給電圧：1.8V～3.6V

• 工業グレードの動作温度範囲：-40℃～+85℃

• 産業用ESDおよびEMCレベル

 BMS方式回路基板の物理図

BMSプログラムの特徴

• 作業温度：-40℃～+85℃;

• 最大 16 列のバッテリーをサポートします。;

• 過電圧、不足電圧、過電流、過熱、低温、短絡保護などをサポートします。;

• 正確なSOC測定をサポート;

• サポート均衡;

• 485通信をサポート;

• 4G通信モジュール拡張インターフェースをサポートし、顧客はリチウム電池製品の需要に応じて4G通信とGPS測位機能を実現できます。;

• サンプリング温度: セル温度の 2 チャンネルと MOS 温度の 1 チャンネル。;

 ?  このスキームは、高度な統合、低コスト、および強力なコスト競争力の利点を備えています。このスキームは業界最小のレイアウト基板面積を採用しており、あらゆる困難なリチウム電池パック設計に適応できます。 同時に4G IoTインターフェース設計と互換性があり、IoT BMSへのアップグレードも容易です。 当社は、製品の大量生産を迅速に確保し、製品の研究開発への投資を大幅に削減できる、完全なリファレンス設計スキーム、構成ツール、生産ツールを提供します。

免責事項：この記事は「GD32MCU」から転載したものです。この記事は著者の個人的な見解のみを表すものであり、Sacco Micro および業界の見解を表すものではありません。知的財産権の保護をサポートするため、転載および共有のみを目的としています。転載する場合は、出典と作者を明記してください。侵害がある場合は、削除するためにご連絡ください。

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