전원교체 공유도움말, GD32E230 기반 스마트리튬배터리 BMS 솔루션

통계에 따르면 중국 시장에는 300억 대의 이륜 및 삼륜 전기 자동차가 있습니다. 2019년 중국 전기이륜차 생산량은 36.09만대, 판매량은 34.64만대를 기록했다. 이 중 배송 인력은 7만명, 택배기사는 3.1만명이 전기차 헤비이용자다. 15년 2019월 6.8일 새로운 국가 표준이 공식적으로 시행됨에 따라 중국 내 리튬이온 이륜차 판매량은 18.8만 대에 이르렀고, 중국 이륜차 내 리튬 배터리 보급률은 53%에 달했습니다. . 2023년에는 리튬이온 이륜차 보급률이 XNUMX%에 이를 것으로 예상된다. 이륜차 업계에서는 납축전지를 리튬전지로 교체하는 것이 불가피한 추세가 됐다. 특히, 공유 전기차와 리튬 배터리 교체 서비스가 대거 등장하면서 스마트 리튬 배터리에 대한 수요가 더욱 커지는 추세다.

배터리 관리 시스템

BMS는 전기차용 리튬 배터리 관리 시스템이다. 리튬 배터리는 대량으로 생산되면 품질을 익히기가 어렵습니다. 또한, 작동 환경, 노후화, 과충전, 과방전 등의 요인으로 인해 배터리의 효율과 수명이 악화되어 화재, 연소 등의 안전 문제가 발생할 수 있습니다. 최근에는 도시에서 이륜전기차의 충전 화재 사건이 빈번히 발생하고 있으며, 배터리 내구성과 배터리 안전성에 대한 사람들의 요구도 계속 높아지고 있습니다. 배터리 관리 시스템 BMS는 점점 더 많은 관심을 받고 있으며 시장은 계속해서 증가할 것입니다. 50년 국내 BMS 시장 규모는 2025억 달러를 넘어설 것으로 추정된다.

출처: 공공정보 대조.

전기 자동차 공유 또는 전기 교환을 위한 스마트 리튬 배터리에는 리튬 배터리 BMS에 대한 특별한 요구 사항이 있습니다. BMS에는 통신 기능이 있어야 하며, 리튬 배터리의 SOC를 정확하게 계산해야 플랫폼이나 탑승자가 사용 가능한 전력을 파악하고 해당 작업을 수행할 수 있습니다. 이는 납축전지나 보급형 리튬전지의 전압만으로 전력을 추정하던 기존 방식과는 크게 달라 제품 개발 및 BMS 비용에 큰 어려움을 안겨준다. 리튬전지 BMS는 강력한 기능을 갖추는 동시에 비용을 절감하는 것이 필요합니다. Trillion Innovation과 Ruiqi Intelligent는 이 문제를 공동으로 혁신적으로 해결하고 산업 변혁과 발전을 촉진하기 위해 GD32E230 MCU 칩을 기반으로 하는 저가형 고성능 BMS 솔루션을 출시했습니다.

BMS 체계 개요

 ? GD32E230 MCU 칩을 기반으로 Rui Intelligent가 개발한 BMS 솔루션은 주로 16개 스트링의 리튬 배터리 관리에 적합하며, 리튬 배터리에 과충전, 과방전, 과전류, 과열, 저온 및 단락 보호 기능을 제공할 수 있습니다. 포장하고 충전 중에 전압 균등화 기능도 제공합니다. RS485를 통해 PC 호스트 컴퓨터, 캐비닛 컨트롤러 등과 통신할 수 있으며 호스트 컴퓨터 소프트웨어를 통해 장비를 제어, 교정 및 모니터링할 수 있습니다.

 ? 이 솔루션에는 배터리 팩의 모니터링 정보를 모니터링 배경에 업로드할 수 있는 4G 무선 통신 모듈이 장착되어 있습니다. 고정밀 GPS(GPS 및 Beidou와 호환) 위치 확인 및 원격 무선 OTA 업그레이드를 수행할 수 있습니다.

 ?  칩을 기반으로 한 하위 수준 개발과 혁신적인 설계를 통해 이 계획은 계획 제품의 통합을 크게 향상시킵니다. 시중의 유사한 제품과 비교하여 장치 수는 30% 이상 감소하고 레이아웃 영역은 크게 줄어들므로 PCB 크기를 보다 유연하게 설계하여 리튬 배터리 PACK의 설치 크기 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

BMS 구성표 시스템 블록 다이어그램

BMS 솔루션 솔루션

BMS 솔루션 구성 요소 소개

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이 구성표에서 GD32E230 MCU의 기능

• IPMI V2.0 사양 준수

  VITA46.11 사양을 준수합니다.

• HPM.1 펌웨어 업그레이드 지원

• FRU 및 SDR 편집 소프트웨어 제공

• 아날로그 입력 전압, 전류, 온도 등

• 온도 측정 및 페이로드 통신

• 핫스왑 입력, LED 및 페이로드 전력 제어 출력

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GD32E230 시리즈 MCU의 주요 사양

• 피질-M23@72MHz

• 플래시: 16KB~64KB

• SRAM: 4KB/8KB

• 다중 통신 모드: I2C x2, SPI x2, UART x2

• 고속, 고정밀 ADC, 12bits ADCx1@2.6Msps, 16채널

• 고급 타이머 x1은 조정 가능한 데드 타임으로 6개의 보완적인 PWM 출력을 생성할 수 있습니다.

• 일반 타이머 x5

• GFlash 특허 암호화 기술

• 풍부한 패키지 유형: LGA20/TSSOP20/QFN28/QFN32/LQFP32/LQFP48

• 전원 전압:1.8V~3.6V

• 산업 등급의 작동 온도 범위:-40℃-+85℃

• 산업용 ESD 및 EMC 수준

 BMS 구성표 회로 기판 물리적 도면

BMS프로그램 특성

• 작동 온도:-40℃~+85℃;

• 최대 16줄의 배터리를 지원합니다.;

• 과전압, 저전압, 과전류, 과열, 저온, 단락 보호 등을 지원합니다.;

• 정확한 SOC 측정 지원;

• 균형을 지원;

• 485 통신 지원;

• 4G 통신 모듈 확장 인터페이스를 지원하여 고객은 리튬 배터리 제품의 수요에 따라 4G 통신 및 GPS 위치 확인 기능을 실현할 수 있습니다.;

• 샘플링 온도: 셀 온도 채널 2개, MOS 온도 채널 1개.;

 ?  이 계획은 높은 통합성, 낮은 비용 및 강력한 비용 경쟁 우위를 가지고 있습니다.이 방식은 업계에서 가장 작은 레이아웃 보드 영역을 채택하여 까다로운 리튬 배터리 팩 설계에 적응할 수 있습니다. 동시에 4G IoT 인터페이스 설계와 호환되며 제품을 IoT BMS로 쉽게 업그레이드할 수 있습니다. 우리는 제품의 대량 생산을 신속하게 보장하고 제품 연구 및 개발에 대한 투자를 크게 줄일 수 있는 완전한 참조 설계 계획, 구성 도구 및 생산 도구를 제공합니다.

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