车用电源管理系统(BMS)使用高精度RTC模组的优势

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车用电源管理系统(BMS)使用高精度RTC模组的优势

Benefits of RTC Module in an Automotive Battery Management System

搭载传统汽柴油内燃机传统汽车产业，正经历一个巨大变革的时期，因应新世代汽车产业，近日造就了一个关键字「CASE 」。

CASE是四个英文单字首字缩词的结合，分别代表连接(Connectivity) ，自主(Autonomous) ，共享(Shared)和电动(Electric) 。

它明确的诠释了汽车制造商在日益数位化的世界以及运用电子能源为汽车产业订定新的战略方向。正因电动汽车市场持续快速增长，可有望助于减少二氧化碳排放以及对抗全球暖化的问题。

在本文中，我们将会解释在电动汽车的电池管理系统(BMS)中使用即时时钟模组 (RTC Module)所带来的好处。

【电动车及电源管理系统(BMS) 】

全球汽车产业正在从汽油车转向电动汽车开发与生产。而为了遵守2016年所颁布的《巴黎协定》，该协定旨在减少2020年后的温室气体排放量并持续实现此发展目标，世界各国政府的共同目标是建立一个”无碳社会“ ，并”禁止销售新的汽油动力汽车“ ，也因此促使相关汽车制造商纷纷发布电动汽车发展的政策。

由于电动汽车拥有更多的电子零件以及更少的机械零件，然而这些零件需要与汽油动力汽车不同的专业知识，许多IT公司和消费电子制造商均早已宣布进入电动汽车产业，而在各领域厂商积极投入的进程，也将可预期电动汽车市场在未来十年内将会带来更为显著的成长。

而另一方面，在目前电动汽车中使用的可充电式锂离子电池，虽然这些电池非常节能，但如果管理不当，它们也存在火灾风险。因此，需要透过电源管理系统(BMS)妥善管理锂离子电池的健康情况，以降低电池使用的风险。

电源管理系统(BMS)主要是负责监控和管理锂离子电池输入/输出电流、电压以及温度的系统。无论电池在过度充电、放电或电池之间的电压差异，都会导致电池故障并缩短生命周期。

即使在电动马达(引擎)关闭时，电源管理系统(BMS)也必须持续并定期地的监控电池，而这是由电源管理系统(BMS)中的RTC时间计算和监控功能来达成的。

【RTC功能应用】

一般来说，有三种应用方式来实现RTC功能：

(1)使用RTC模组

(2)使用RTC IC搭配石英晶体(Crystal)

(3)使用MCU的内建RTC功能

Table-1. RTC功能实现与应用方式

上列所述相关即时时钟相关设计应用方式，视应用所需规格需求和电路设计理念来决定。

在Table-1的(1)的RTC模组是指将32.768kHz低频音叉型石英晶体(Tuning Fork Crystal)和RTC IC和电路，实装在同一个封装中的时脉元件产品。

与其他的RTC应用电路设计方式相比，其优点是精度更高、电流消耗更低、元件使用更少以节省电路板空间，并且易于设计，且不需要进行电路评估，便可实现高信赖度振荡电路设计。爱普生拥有丰富的RTC模组产品阵容，可满足对于高精度、高温、高湿、环境恶劣的工业应用，或是对应高品质管理、汽车规格和小型化的需求。

【爱普生RTC模块的优势】

如上所述，电源管理系统(BMS)是一种定期监控电池以确保安全的应用架构。因此，电源管理系统(BMS)制造商要求更高可靠度的电子元件，并设计用于具有AEC-Q认证的汽车使用。

透过设计开发和制造将内置石英晶体谐振器(Crystal)和RTC IC完美结合，爱普生能够提供更高可靠度的RTC模组。

1.支援更高的工作温度

电源管理系统(BMS)的设备与元件通常需要满足-40°C至+125°C的工作温度范围，因为电源管理系统(BMS)可能需要放置在电池模组附近或汽车车头前方位置，环境温度可能高达125C 。而来自于自动驾驶(Auto Pilot)和先进驾驶辅助系统(ADAS)以及MCU中的图像处理和信息处理资料量的增加，也直接将汽车的环境温度推升，因而常见的情况是相关汽车应用的工作温度范围逐渐增加至+125°C 。