Блог компании Переработка беспроводных продуктов TI Automotive: Беспроводной микроконтроллер TI Automotive BLE, беспроводная система управления аккумулятором (BMS)

Переработка беспроводных продуктов TI Automotive: автомобильные беспроводные MCU BLE, беспроводные BMS

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. является всемирно известной компанией по переработке электронных компонентов. Предоставляя профессиональные услуги по переработке, мы помогаем нашим клиентам реализовать ценность их неиспользуемых электронных компонентов; благодаря нашему сильному финансовому положению и комплексной системе обслуживания мы заслужили долгосрочное доверие и сотрудничество многочисленных производственных клиентов и трейдеров.

Процесс переработки:

1. Сортировка инвентаря и предоставление списка инвентаря

Клиенты сначала сортируют свой неиспользуемый запас, указывая модель, марку, дату производства, количество, тип упаковки и состояние. Клиенты могут отправить подробный список инвентаря нашей команде по оценке по электронной почте или факсу.

2. Профессиональная оценка и предложение

После получения списка инвентаря компания проведет предварительную оценку и предоставит предложение в течение 24 часов.

3. Подписание контракта и организация логистики

После того, как обе стороны согласуют цену, будет подписан официальный договор обратного выкупа, уточняющий детали сделки.

4. Осмотр товара и оперативная оплата

По прибытии продукции на наш склад будет проведен окончательный контроль качества. После прохождения проверки мы обязуемся завершить оплату в течение трех рабочих дней, гарантируя, что клиенты получат свои средства оперативно. Способы оплаты гибкие и могут быть согласованы путем банковского перевода, наличными или другими способами в соответствии с требованиями клиента.

I. Автомобильные беспроводные микроконтроллеры Bluetooth Low Energy (BLE MCU)

Автомобильные беспроводные MCU Bluetooth Low Energy TI SimpleLink™ — это беспроводные чипы управления с частотой 2,4 ГГц, разработанные для требовательных условий автомобильной промышленности. Весь ассортимент сертифицирован по автомобильному стандарту AEC-Q100 и поддерживает все версии протокола от Bluetooth 4.2 до Bluetooth 5.4. Сочетая сверхнизкое энергопотребление, высокую устойчивость к помехам, высокую интеграцию и высокую вычислительную мощность, эти чипы отвечают разнообразным требованиям, таким как беспроводная связь на короткие расстояния, межсоединение устройств и интеллектуальное управление в автомобилях, служа аппаратной платформой для легкой беспроводной связи в автомобильных приложениях.

1. Основные модели продуктов и аппаратная архитектура

TI разработала многоуровневый ассортимент BLE MCU, адаптированный к различным сценариям автомобильных приложений, охватывающий весь спектр от начального до высокопроизводительного и высокопроизводительного моделей. Основные модели следующие:

- CC2340R5-Q1: Автомобильный MCU, соответствующий стандарту Bluetooth 5.3, разработанный для сверхнизкого энергопотребления и отличного соотношения цены и качества. Он поддерживает высокоскоростную передачу со скоростью 2 Мбит/с и дальнюю закодированную передачу со скоростью 125 кбит/с/500 кбит/с. Подходит для автомобильного контроля доступа, мониторинга давления в шинах, подключения смартфонов и простых сценариев замены проводки, он предлагает ведущую в отрасли энергоэффективность и может значительно снизить энергопотребление в режиме ожидания бортовых терминалов.

- CC2640R2F-Q1/CC2642R-Q1: Классические автомобильные MCU Bluetooth 5 Low Energy с ядром Arm Cortex-M3 и интегрированным высокопроизводительным RF-трансивером. Они поддерживают традиционные системы бесключевого доступа в автомобиле (RKE), пассивный доступ и запуск (PEPS), помощь при парковке и приложения для управления общим доступом к автомобилю. Их стабильность была подтверждена годами массового производства, что делает их подходящими для подавляющего большинства бортовых беспроводных приложений среднего и низкого класса.

- CC2662R-Q1: Специализированный беспроводной MCU, оптимизированный специально для систем управления батареями, предлагающий нативную поддержку проприетарного протокола беспроводной BMS от TI. Он обеспечивает баланс между низкой задержкой, высокой пропускной способностью и высокой надежностью, служа основным контроллером для беспроводных систем управления батареями для обеспечения точной беспроводной передачи данных батареи.

- CC274xR/P-Q1: Автомобильный BLE MCU нового поколения высокого класса с ядром Arm Cortex-M33 с частотой 96 МГц (с блоком плавающей запятой FPU и шифрованием безопасности TrustZone-M) и выделенным блоком обработки алгоритмов (APU) с частотой 96 МГц. Он интегрирует модуль ускорения машинного обучения и алгоритмы обнаружения каналов, поддерживает полный функционал Bluetooth 5.4 и подходит для высококлассных приложений, таких как премиальные интеллектуальные кабины, высокоточная бортовая навигация, интеллектуальное зондирование кузова и сложная бортовая обработка алгоритмов.

2. Ключевые технические преимущества

По сравнению с универсальными промышленными Bluetooth MCU, автомобильные BLE MCU от TI были всесторонне оптимизированы для суровых условий эксплуатации в автомобилях, таких как высокие и низкие температуры, электромагнитные помехи, вибрации и удары, предлагая следующие ключевые преимущества:

Строгая надежность автомобильного класса: весь ассортимент продукции соответствует стандартам AEC-Q100 Grade 2/3, с диапазоном рабочих температур от –40°C до 105°C, что делает его пригодным для высокотемпературных и переменчивых температурных сред, таких как салон автомобиля, шасси и отсек для аккумуляторов. Он обладает высокой устойчивостью к бортовым электромагнитным помехам и может надежно противостоять радиочастотным помехам от бортовых двигателей и силовых модулей.

Чрезвычайно низкое энергопотребление: оптимизированная архитектура динамического управления питанием поддерживает многоуровневые режимы сна, значительно снижая энергопотребление как в режиме ожидания, так и в активном режиме. Это делает его пригодным для бортовых устройств с питанием от аккумулятора, эффективно снижая статическое энергопотребление автомобиля и увеличивая запас хода электромобилей.

Высокая интеграция, легкая конструкция: один чип интегрирует RF-трансивер, основной управляющий блок, модуль шифрования и периферийные интерфейсы, устраняя необходимость в дополнительных RF или декодирующих чипах. Это упрощает проектирование аппаратной схемы, уменьшает площадь печатной платы и способствует легкому дизайну автомобильных жгутов и бортовых устройств.

Безопасная зашифрованная передача: высококлассные модели оснащены аппаратной архитектурой безопасности TrustZone-M, поддерживающей шифрование Bluetooth-соединения, проверку целостности данных и защиту от перехвата и подделки. Это устраняет риски утечки данных и подделки команд в бортовых беспроводных коммуникациях, обеспечивая безопасность бортовых систем управления.

Комплексная поддержка протоколов и экосистем: Совместимые со всеми верциями протокола Bluetooth Low Energy, эти устройства поддерживают унифицированную экосистему разработки TI SimpleLink, с полным набором зрелых SDK, инструментов отладки и эталонных дизайнов, значительно сокращая циклы разработки и массового производства бортовых продуктов.

3. Типичные сценарии применения в автомобилях

Автомобильные BLE MCU от TI широко используются в легких беспроводных приложениях по всему автомобилю, включая: системы бесключевого доступа и запуска, системы контроля давления в шинах (TPMS), Bluetooth-соединение между смартфонами и интеллектуальной кабиной, беспроводной сбор данных с бортовых датчиков, помощь в управлении кузовом, авторизация совместного использования автомобиля и помощь в автоматической парковке. Эти решения полностью заменяют традиционные проводные соединения, упрощая структуру проводки автомобиля, одновременно снижая общий вес автомобиля и производственные затраты.

II. Беспроводная система управления батареями TI (WBMS)

Традиционные проводные системы управления батареями полагаются на обширные жгуты проводов для подключения аккумуляторных модулей, что создает проблемы, такие как сложность проводки, высокая потеря сигнала, трудность диагностики неисправностей и значительное занимаемое пространство внутри аккумуляторной батареи. Эти системы с трудом адаптируются к тенденциям высокой плотности интеграции и легкого дизайна аккумуляторных батарей электромобилей. Беспроводная система управления батареями TI (WBMS) — это комплексное беспроводное решение, построенное на основе автомобильного беспроводного MCU CC2662R-Q1, в сочетании со специализированным протоколом беспроводной связи и микросхемами мониторинга батарей. Оно полностью устраняет проводные коммуникационные жгуты между аккумуляторными модулями, обеспечивая точное беспроводное получение и управление основными данными, такими как напряжение батареи, температура, ток, SOC и SOH. Оно представляет собой основное решение для инноваций в системах аккумуляторных батарей электромобилей.

1. Основная архитектура системы

Беспроводная BMS от TI использует распределенную архитектуру «главное устройство + беспроводной ведомый узел», предлагая простую и высокостабильную общую конструкцию:

- Беспроводные ведомые узлы: Состоящие из беспроводного MCU CC2662R-Q1 в сочетании с микросхемой мониторинга батареи, они развертываются в каждом аккумуляторном модуле для сбора данных в реальном времени — таких как напряжение отдельных ячеек, температура модуля и рабочий статус — и передачи их на главное устройство через выделенный протокол беспроводной связи.

- Главное управляющее устройство: Получает беспроводные данные от всех ведомых узлов, агрегирует и анализирует данные для точного расчета SOC и SOH батареи, а также реализует основные функции, такие как балансировка батареи, защита от перенапряжения и пониженного напряжения, защита от перегрева и раннее предупреждение о неисправностях, одновременно обмениваясь данными в реальном времени с центральным блоком управления автомобиля.

- Выделенный протокол беспроводной связи: Проприетарный протокол связи WBMS от TI, отличающийся от общих протоколов Bluetooth, оптимизирован для передачи данных батареи. Он отличается низкой задержкой, высокой пропускной способностью, высокой отказоустойчивостью и сильной устойчивостью к помехам, обеспечивая своевременную и стабильную передачу больших объемов данных батареи.

2. Ключевые преимущества решения

Экстремально легкая конструкция, снижающая энергопотребление автомобиля: Полностью устраняя внутренние коммуникационные жгуты и разъемы внутри аккумуляторной батареи, решение значительно снижает вес и объем батареи, упрощает ее конструкцию, снижает производственные затраты на автомобиль и энергопотребление, связанное с аэродинамическим сопротивлением, а также помогает увеличить запас хода электромобилей.

Высоконадежная беспроводная передача с высокой точностью данных: Проприетарный протокол WBMS оптимизирует механизм скачкообразной перестройки частоты и алгоритмы проверки данных, эффективно смягчая проблемы, такие как высокое напряжение, высокая температура и электромагнитные помехи внутри аккумуляторной батареи. Передача данных отличается низкой задержкой и коэффициентом потери пакетов, близким к нулю, при этом точность мониторинга состояния батареи сопоставима с проводными решениями.

Упрощенное производство и техническое обслуживание, снижение риска неисправностей: Минимизирует традиционные риски неисправностей, такие как старение жгутов проводов, ослабление разъемов и короткие замыкания, значительно повышая стабильность аккумуляторной системы; в то же время упрощает процесс сборки аккумуляторной батареи, снижает сложность производства и делает последующую диагностику неисправностей и замену модулей более удобными, тем самым снижая затраты на техническое обслуживание.

Сильная масштабируемость и адаптивность: Поддерживает сетевое взаимодействие многомодульных аккумуляторных батарей большой емкости; может гибко адаптироваться к аккумуляторным системам различных спецификаций, таким как автомобили, коммерческие транспортные средства и системы хранения энергии; поддерживает резервное расширение аккумуляторных модулей для удовлетворения будущих требований к модернизации мощных аккумуляторных батарей большой емкости.

Сверхнизкое энергопотребление: Используя исключительные характеристики низкого энергопотребления CC2662R-Q1, беспроводные узлы потребляют минимальную мощность как в режиме ожидания, так и в активном режиме, не создавая дополнительной нагрузки на аккумуляторную систему и обеспечивая оптимальную эффективность использования энергии аккумулятора.

3. Основная ценность применения

Решение TI для беспроводной BMS устраняет многочисленные отраслевые проблемы, связанные с традиционными проводными системами BMS. Оно не только обеспечивает легкую и интегрированную модернизацию аккумуляторных систем, но и благодаря точному беспроводному мониторингу данных повышает эффективность балансировки батарей и возможности управления безопасностью. Это эффективно продлевает срок службы силовых батарей, снижает риск теплового разгона и всесторонне повышает безопасность, надежность и экономичность аккумуляторных систем электромобилей. Решение в настоящее время широко используется в серийных моделях ведущих производителей электромобилей.