Ams: architettura di riferimento che implementa un sensore intelligente della batteria ad alta precisione per il settore automotive

Ams ha presentato un’architettura di riferimento completa che implementa un sensore intelligente della batteria (SIB) per il settore automotive, basato sul proprio front end di acquisizione dati ad alta precisione AS8515.

L’architettura del SIB sviluppata da ams è adatta per monitorare lo stato di carica (SOC) e l o stato di salute (SOH) delle più recenti batterie al litio-ferro-fosfato per il settore automotive, nonché delle batterie AGM (piombo-acido) tradizionali. Il front end di misurazione del SIB è fornito dall’AS8515, che esegue rilevazioni precise e sincronizzate della corrente e della tensione della batteria e della temperatura della scheda, convertendole in un segnale digitale. I dati delle misurazioni sono elaborati da un microcontrollore ARM Cortex-M3 di Fujitsu in modo da fornire letture precise per qualsiasi tipo di batteria a 12V.

L’architettura di riferimento, disponibile insieme con un kit di sviluppo e relativa documentazione, è pronta per la produzione e potrà essere usata dai produttori del settore automotive come modello off-the-shelf per sistemi SIB. A differenza dei system in package ad architettura fissa offerti dalla concorrenza, l’architettura di riferimento di ams offre inoltre all’utente la libertà di scegliere quale microcontrollore utilizzare.

Il software fornito con l’architettura di riferimento SIB di ams effettua il calcolo dello stato di carica usando il metodo del contatore di Coulomb e il calcolo dell’impedenza della batteria e viene eseguito ogniqualvolta il carico varia di oltre 5A. Questo software può essere facilmente adattato a qualsiasi microcontrollore scelto dallo sviluppatore, inclusi altri dispositivi della serie ARM Cortex-M.

L’AS8515 è dotato di un ricetrasmettitore LIN integrato e il modulo del sensore SIB può funzionare come slave LIN in sistemi automotive. L’architettura di riferimento include una scheda master LIN separata, contenente un controller LIN e un controller USB, che consente allo sviluppatore di controllare e configurare il modulo del sensore tramite un’interfaccia grafica (per PC Windows) fornita da ams.

Il modulo SIB è frutto della competenza di ams nella progettazione di circuiti analogici precisi e sensibili, che forniscono misurazioni della batteria molto precise: in genere, l’accuratezza della misurazione della corrente è pari a ±0,5% su tutto la dinamica del segnale e la precisione della misurazione della tensione è migliore di ±0,1% su un intervallo di temperatura compreso tra -40°C e +115°C. La linearità è migliore dello 0,01%.

L’efficiente core ARM Cortex-M3 presente nel microcontrollore MB9B520K di Fujitsu contribuisce a garantire consumi energetici estremamente ridotti: l’intero modulo del sensore consuma soltanto 8mA durante il normale funzionamento e 87µA in modalità standby con monitoraggio della corrente.

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