新能源浪潮加速襲來。根據全國乘聯會最新數據,今年5月新能源車國內零售滲透率達6.6%,較上年同期提升15個百分點。
隨著電動汽車越來越普及,用戶以及市場對電動汽車續航能力、充電速度以及安全要求也不斷提升。作為電池“管家”,BMS(電池管理系統)在保障電動汽車安全運行和提升續航時間等方面發揮著關鍵作用。
優秀的BMS可以精準地監控電池狀態,優化整包電池可用容量,提升電池續航時間和循環壽命,緩解用戶的里程焦慮;同時,除了傳統的三元鋰電池,磷酸鐵鋰電池的流行也帶來新的挑戰,優秀的BMS可以對電壓電流、溫度等精準采集,盡早發現潛在的風險,確保動力電池的安全性,進而保障消費者的生命財產安全。
由于電芯性能天然存在差異,為了實現上述功能,優秀的BMS系統需要對電池所有電芯進行精準監控,而這需要強大的算力和復雜的算法支撐。如今,越來越多的BMS廠商開始采用芯馳科技E3430作為下一代BMS的主控芯片,來提高動力電池的續航能力和安全性。
今年4月12日,領先的車規芯片企業芯馳科技發布了高性能高可靠車規MCU E3控之芯。該系列產品可以為各類SoC和均衡算法的實施提供充沛的算力,支撐高端BMS、磷酸鐵鋰BMS等系統的不斷優化和提升,可以讓BMS產品整體性能得到質的飛躍。
E3共5個系列產品都已向客戶開放樣品和開發板申請。其中,E3430包含2對Cortex-R5F高性能實時內核CPU,功能安全等級達到ASIL D,很好地滿足了高性能和高可靠的需求。
E3430
E3430最多可以提供三個主頻達600MHz的ARM Cortex R5內核,功能安全等級達到ASIL D,溫度等級達到AEC-Q100 Grade 1。
芯馳高性能高可靠MCU E3430產品框圖
高性能多核CPU:
E3430具備兩對雙核鎖步的ARM-Cortex R5 CPU Cluster,主頻高達600MHz。其中CPU Cluster 1工作在Lock-Step模式,CPU Cluster 2可以由用戶根據應用場景配置為Lock-Step模式或者Split模式。E3430最多可以提供3個獨立運行的CPU并且都工作于600MHz的時鐘頻率,CPU算力高達3600DMIPS。
大容量片上存儲:
3MB片上SRAM和384KB ECC SRAM,2對R5 CPU內核還分別配置了32KB I-Cache、32KB D-Cache,另有128KB的TCM存儲器可以不經由總線以極低的延遲為CPU提供關鍵代碼和數據,保障CPU性能的充分發揮。
豐富的外部存儲擴展:
2個XSPI高速接口,用于支持包括Quad-SPI/Octal-SPI NOR FLASH、 HyperFLASH和HyperRAM,2個SEHC接口用于支持SD/SDIO和eMMC存儲。
豐富的通信接口:
16個CAN-FD、 16個LIN、 2個支持TSN的千兆以太網和2個FlexRay,以及一個USB2.0接口。8個共支持32個SPI設備節點的SPI模塊(使用模塊片選信號)以及200個以上的可用I/O資源。這些豐富的外設資源有助于保障建立更多的管理和監控通道,應對不同電芯拓撲所帶來的挑戰。
模擬接口:
內置3個12-bit SARADC,4個Analog Comparator,支持單端和差分輸入模式,共支持48路外部模擬信號接口。
采用BGA324封裝,提供豐富I/O接口,每個數字I/O都具有GPIO功能且可以作為外部中斷源輸入。
功能安全等級支持ASIL D,采用雙核鎖步Cortex-R5,所有SRAM上都配置了錯誤檢查和校正(ECC),在安全相關的外設上都配置了端到端(E2E)保護。
內置硬件信息安全模塊,不僅支持經典公鑰、哈希、對稱加密和隨機數生成算法,同時還支持國密商密SM2/3/4/9算法。
基于E3430的BMS推薦方案
為了方便用戶能夠更快地了解E3430產品的特性,芯馳提供了基于E3430的BMS推薦方案。
E3430推薦方案
應用優勢:
?
采用雙核鎖步CPU架構,具有多核、高主頻的CPU設計;可以支撐當前及未來主流BMS對于算力和運算安全性的需求
?
集成豐富的通信及控制接口,豐富的I/O資源,不僅可以滿足BMS應用需求,也支持對應用集成
?
可支持ASIL D級別功能安全系統設計,具有獨立信息安全模塊(HSM),支持國密商密相關算法
MCAL和SSDK軟件包
在車規MCU領域,大部分用戶都會采用AUTOSAR標準的軟件包。芯馳針對E3430提供滿足AUTOSAR標準的MCAL,實現微控制器、存儲、通信和I/O等硬件的驅動程序,可以支持Vector、EB、普華、ETAS、東軟睿馳、恒潤(排名不分先后)等國內外主流AUTOSAR廠商的軟件平臺。為便于客戶評估這些基本驅動模塊,芯馳提供了AUTOSAR Demo程序,在設定的應用場景中展示這些基本模塊的調用。
值得一提的是,為幫助客戶順利地運用E3430的各類安全機制,芯馳還提供基于AUTOSAR的功能安全軟件庫。用戶可以參考功能安全手冊,使用這些軟件來完成最終的功能安全設計,實現各個功能模塊的自檢管理、故障應對、故障監控和事件記錄。
此外,芯馳還為E3430 MCU開源提供基于FreeRTOS的SSDK軟件包,主要包括操作系統、中間層和范例程序三個部分。
操作系統部分包含了FreeRTOS操作系統內核和適用于芯馳E3的BSP軟件。BSP軟件具體又囊括了CPU配置、系統模塊配置、內外部存儲驅動、各類外設和數模I/O驅動、外部器件驅動(以太網PHY、CAN收發器、LIN收發器、SBC等)和電源管理。
在中間層,芯馳提供了豐富的組件來滿足不同客戶的需求,如OTA服務、安全啟動服務、信息安全服務、馬達控制軟件庫、功能安全軟件庫、LWIP協議棧、Flash虛擬EEPROM等。
應用層軟件部分,芯馳提供了豐富的范例程序,包括但不限于OTA升級、汽車以太網網關等。
在開發環境上,芯馳也已經可以支持IAR、Greenhills和GCC編譯器,以及J-Link, LAUTERBACH等常用的調試器。
E3600/E3400/E3200系列產品
除了E3430,E3還有多款MCU產品推向市場,包括與E3430 Pin-to-Pin兼容的E3640(明星產品介紹 | E3640高性能多核MCU:面向域控制器解決方案,助力汽車電子電氣架構升級),及采用LQFP176封裝的E3210,包含1對400MHz Cortex-R5F CPU和1MB SRAM。
E3600/E3400/E3200系列產品均已向客戶開放樣品和開發板申請,預計在今年第三季度實現量產,有助于客戶應對“缺芯”挑戰。
芯馳E3600/E3400/E3200系列產品可以輕松地在同系列產品中實現升級迭代。E3全系列產品在系統架構上均采用ARM Cortex R5內核,且各類外設模塊在硬件上相似、兼容,這也帶來軟件上的高兼容性。通過一套工具鏈和軟件包,用戶可以對不同型號產品進行編程開發。
審核編輯 :李倩
-
mcu
+關注
關注
146文章
17171瀏覽量
351519 -
算法
+關注
關注
23文章
4615瀏覽量
93000 -
芯馳科技
+關注
關注
2文章
166瀏覽量
6410
原文標題:E3430高性能多核MCU:面向BMS,顯著提升汽車續航能力和安全性
文章出處:【微信號:mcugeek,微信公眾號:MCU開發加油站】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論