當您進入愛車后,車內隱藏著的百余個時鐘器件開始工作,實時監測汽車性能,確保駕駛安全,讓您在旅途中暢享舒適與便利。

對于任何一種電子設備而言,無論是消費電子、物聯網設備,還是工業、醫療、以及汽車子系統中的電子設備,計時技術都是其核心。

目前,在大量的汽車應用中,計時功能是各種類型的數據記錄儀產品中的一個關鍵要求。尤其是對于行車記錄儀(EDR)、診斷系統(OBDII)、儀表盤和信息娛樂系統等而言,計時功能更是非常重要。近些年來,隨著汽車電動化的興起,計時功能開始大量應用于電動汽車充電系統(EVSE、OBC)和電池管理系統(BMS)中。當 GPS 自動設置時間功能未激活或 GPS 信號丟失時,為了避免客戶投訴以及進行必要的各種分析(黑匣子),此時必然會用到計時功能,因此該功能十分重要。

汽車應用需要一個較大的工作溫度范圍,通常在 -40°C 至 +125°C 之間。天氣條件以及發動機或電池組產生的熱量會導致汽車中的電子系統面臨極大的溫度波動,而這種大幅波動可能會降低計時元器件的精度。

為了達到依照每天時間偏差所定義為的時間精度要求,此時必須對32.768kHz振蕩器進行補償。經市場驗證,最有效的方法便是使用帶有嵌入式溫度補償振蕩器(TCXO)的實時時鐘(RTC)模塊。

BMS中的RV-3032-C7實時時鐘模塊

和眾多其他應用一樣,在BMS應用中,為了實現黑匣子的功能,我們也會使用實時時鐘(RTC)和存儲器。這樣,RTC可提供精確的時間戳,而存儲器則可用于存儲從電池單元傳感器收集的數據(溫度、電壓、電流等)。要想評估電池組的充電狀態(SoC)和健康狀態(SoH),都要以時間相關信息為基礎。這些數值的精度和可靠性是確定車輛剩余續航里程的關鍵,也是進行診斷和采取必要的糾正措施、或觸發故障保護機制以保證電池組健康的關鍵。

RV-3032-C7 在AEC-Q 3 級溫度范圍(-40°C 至 +85°C)能夠以±2.5 ppm(±0.22s/天)提供溫度補償,始終保持最佳精度;另外,RV-3032-C7 還具有 160nA 的超低電流消耗。這款高性能RTC具有多種功能。對于汽車應用開發而言,精確的(±1°C)嵌入式高分辨率(12 位)溫度傳感器便是其中的一個創新而又非常有用的功能。它具有可編程的溫度窗口檢測中斷功能,能夠為溫度報警事件提供時間戳,這使其成為熱失控檢測或快速溫度變化檢測的理想選擇。此外,該設備具有1秒的刷新周期,可提供實時溫度監測,當溫度超出規定的范圍時,便會喚醒主模塊MCU以觸發警報。即使電動汽車處于非活動狀態或未插入電源時,該功能也能確保采取恰當操作。系統中添加的超低功率和連續溫度監測功能還為系統架構提供了冗余選項,有助于確保設計符合ISO 26262 ASIL*標準要求。

符合AEC-Q200標準可確保汽車制造商的基于石英的計時部件達到與汽車、溫度、振動和沖擊任務相關的抗逆性要求。

通過將石英晶體和溫度傳感器集成在超小的RTC封裝中,可以最大限度地減小其體積。

RV-3032-C7是一種可以簡化制造過程的經過校準的設備,只需進行單點溫度驗證即可。

此外,它可以通過其他傳感器和硬件設備使用的同一條I2C總線輕松連接。

這種RTC在出廠時即有極高的時間精度,消除了在制造過程中進行振蕩器設計、調整相位以及進行時鐘校準的麻煩。如果您在設計中選擇和使用現成的RTC模塊解決方案,便可以減少設計產品的工作量,降低風險,同時為汽車行業帶來創新,提高客戶的滿意度。

Micro Crystal 瑞士微晶公司深諳計時產品設計之精髓,其計時和頻率產品線可滿足產品在尺寸、功耗和性能方面的極端要求;公司將持續致力于幫助工程師開發下一代汽車設備和其他智能產品。公司產品涵蓋了廣泛的緊湊型應用,如計量解決方案、POS、自動化、健康和醫療設備、可穿戴設備等。

*ASIL代表的是汽車安全完整性等級,為公路車輛功能安全的一個風險分類系統。

審核編輯：湯梓紅