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Batterie-Management-Systeme

Was moderne BMS leisten müssen

12. August 2013, 8:16 Uhr | Von Klaus Scheibert und Björn Steurich

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Zukünftige Aufgaben

Je nach gewählter Hersteller-spezifischer elektronischer Topologie im Elektrofahrzeug existieren bereits heute Systeme, die neben einem eigenen Inverter-Steuergerät noch ein separates Steuergerät für die übergeordneten Fahrstrategien verbauen, die sogenannte „Vehicle Control Unit“ (VCU). Diese enthält neben dem kompletten Drehmoment-Management (Torque-Management) noch weitere zukunftsweisende Funktionen wie beispielsweise einen intelligenten Energie-Manager. Unter Berücksichtigung der geplanten Fahrstrecke (via integriertem Navigationsgerät) kann ein solcher Manager den gesamten Energiehaushalt streckenspezifisch optimieren und damit mithelfen, die Reichweite der Batterie zu vergrößern.

Einzelne OEMs überlegen nun, Teile der VCU in das BMS sowie in die Inverter-Regelung auszulagern, um auf diese Weise unter Verzicht auf ein separates VCU-Steuergerät die Gesamtkosten der Elektronik im Elektrofahrzeug zu verringern.

Voraussetzung dafür ist letzten Endes die Möglichkeit, die Mikrocontroller-spezifischen Parameter im BMS wie Performance, die Flash- und SRAM-Größen, die Unabhängigkeit der einzelnen Steuergeräte-Funktionen in Hinblick auf die Echtzeitfähigkeit sowie die nahtlose Integration von Sicherheits-relevanten Software-Funktionen (von QM bis ASIL D) auf einer gemeinsamen Multiprozessor-Architektur skalierbar darstellen zu können. Infineon bietet hier mit seiner auf TriCore basierenden Aurix-Multicore-Architektur eine Möglichkeit, alle diese Anforderungen in zukünftigen BMS-Kundenentwicklungen innerhalb der Controller-Hardware zu integrieren.

Mikrocontroller für Batterie-Managment-Systeme

Die neue 65-nm-Mikrocontroller-Generation Aurix von Infineon bietet ein skalierbares Familienkonzept mit unterschiedlichen Embedded-Flash-Größen und Gehäusevarianten. Darüber hinaus unterstützen die Mikrocontroller auch alle ASIL-C/D-relevanten Voraussetzungen wie Lockstep-Core und ECC-Fehlerkorrektur etwa im Flash und SRAM, um ein ISO-26262-konformes E/E-System zertifizierbar entwickeln zu können. Um den Entwicklungsaufwand beim Kunden gering zu halten, stellt Infineon zudem ein umfangreiches ISO-26262-unterstützendes Portfolio zur Verfügung. Dazu gehören etwa die ISO-26262-konforme Aurix-Entwicklung sowie der spezielle Safety-Software-Treiber „Safe-Tcore“ nebst Dokumentation.

Die Autoren

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KOA Europe GmbH, Dägeling

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Dipl.-Ing. Björn Steurich
arbeitet als Senior System Manager Powertrain Electronics bei der Infineon Technologies AG, Neubiberg, im Geschäftsbereich Automotive und beschäftigt sich mit der Analyse von Markttrends und Systemanforderungen für neue Halbleiterprodukte in der Antriebselektronik.

Dipl.-Ing. Klaus Scheibert
arbeitet als Principal Powertrain Electronics bei der Infineon Technologies AG, Neubiberg, im Geschäftsbereich Automotive und beschäftigt sich mit der Analyse der zukünftigen Systemanforderungen sowie deren mögliche Umsetzung als neue HW/SW-IP für 32-bit-TriCore-Mikrocontroller in der Antriebselektronik.