實現 BMS 內智慧功能的技術：MCU

MCU 在 BMS 內扮演兩種最基礎的主要角色：連接感測器以接收數據，並將資訊傳回車輛網路。這兩種功能有助於將功能安全和重要診斷資訊 (例如充電狀態) 提供給 BMS。由於市場需要更先進的感測和運算能力，以及更先進的網路，目前 MCU 在這兩個主要功能方面均有較多的進展。進階 MCU 可從電池傳送高品質的數據至車輛其他部分，幫助更精確掌握車輛的情況。

檢視 BMS 內 MCU 運作的進階情境。由於需要使用複雜的演算法處理最大化電池實用性所需的智慧功能，運算能力有所增加。隨著電池尺寸增加，需要測量的個別電池芯數也會隨之增加。電池內儲存的電壓位準較高，整體功率也較高。這代表傳入的訊號比以往都更多，隨著車輛架構從網域控制轉換到區域控制，需要增加 MCU 封裝尺寸和輸入/輸出數量。

滿足這些進階演算法和感測需求的一種方法，是提高核心運算性能。傳統 MCU 已能在 BMS 中運作，以單一核心 100 MHz 的頻率進行簡易的電流與電壓量測及溫度量測。但現在，多核心裝置最高可達 1GHz，不僅能運算，還能在系統內運作。設計人員可運用數位訊號處理器與現場可編程閘陣列，打造能更高速運作的運算引擎。TI 的 Arm® Cortex® 32 位元 MCU 產品組合包括高效能與低功耗裝置，可協助滿足系統需求。

從電池 ECU 到車輛其他部分的通訊，也變得越來越複雜。系統可能需要執行診斷或執行動態變更，例如預測功能，或視電池負載在任務類型間切換。舉例來說，如果車輛高速運轉，電池將滿載，因此執行診斷或更新電池芯等任務會變得毫無效率。但在汽車充電時，有更多的時間和系統頻寬能執行這些任務，並以無線或有線方式 (透過乙太網路等通訊協定) 與車輛網路通訊，因此可提供比過去 CAN 或 CAN-FD 匯流排更高的資料傳輸速率。根據電池內的模組化程度，BMS 本身甚至可能需要通訊。

BMS 內 MCU 最重要的標準為功能安全能力。隨著連網程度不斷提高，安全性也變得越來越重要。MCU 需支援汽車安全完整性等級 (ASIL) D，並具備內建硬體安全模組，以幫助滿足系統的安全與保全需求。AM263P4-Q1 MCU 等裝置皆為多核心，擁有更高的操作頻率，可搭配進階周邊設備進行運算，並提供高品質的感測與致動 IP。MCU 也需支援汽車開放系統架構 (AUTOSAR) 等開放式與標準化汽車軟體架構，以幫助提升安全性並縮短開發時程。