Micro Crystal瑞士微晶广泛应用于汽车领域的计时和频率产品

当您进入爱车后,车内隐藏着的百余个时钟器件开始工作,实时监测汽车性能,确保驾驶安全,让您在旅途中畅享舒适与便利。

对于任何一种电子设备而言,无论是消费电子、物联网设备,还是工业、医疗、以及汽车子系统中的电子设备,计时技术都是其核心。

目前,在大量的汽车应用中,计时功能是各种类型的数据记录仪产品中的一个关键要求。尤其是对于行车记录仪(EDR)、诊断系统(OBDII)、仪表盘和信息娱乐系统等而言,计时功能更是非常重要。近些年来,随着汽车电动化的兴起,计时功能开始大量应用于电动汽车充电系统(EVSE、OBC)和电池管理系统(BMS)中。当 GPS 自动设置时间功能未激活或 GPS 信号丢失时,为了避免客户投诉以及进行必要的各种分析(黑匣子),此时必然会用到计时功能,因此该功能十分重要。

汽车应用需要一个较大的工作温度范围,通常在 -40°C 至 +125°C 之间。天气条件以及发动机或电池组产生的热量会导致汽车中的电子系统面临极大的温度波动,而这种大幅波动可能会降低计时元器件的精度。

为了达到依照每天时间偏差所定义为的时间精度要求,此时必须对32.768kHz振荡器进行补偿。经市场验证,最有效的方法便是使用带有嵌入式温度补偿振荡器(TCXO)的实时时钟(RTC)模块。

BMS中的RV-3032-C7实时时钟模块

和众多其他应用一样,在BMS应用中,为了实现黑匣子的功能,我们也会使用实时时钟(RTC)和存储器。这样,RTC可提供精确的时间戳,而存储器则可用于存储从电池单元传感器收集的数据(温度、电压、电流等)。要想评估电池组的充电状态(SoC)和健康状态(SoH),都要以时间相关信息为基础。这些数值的精度和可靠性是确定车辆剩余续航里程的关键,也是进行诊断和采取必要的纠正措施、或触发故障保护机制以保证电池组健康的关键。

RV-3032-C7 在AEC-Q 3 级温度范围(-40°C 至 +85°C)能够以±2.5 ppm(±0.22s/天)提供温度补偿,始终保持最佳精度;另外,RV-3032-C7 还具有 160nA 的超低电流消耗。这款高性能RTC具有多种功能。对于汽车应用开发而言,精确的(±1°C)嵌入式高分辨率(12 位)温度传感器便是其中的一个创新而又非常有用的功能。它具有可编程的温度窗口检测中断功能,能够为温度报警事件提供时间戳,这使其成为热失控检测或快速温度变化检测的理想选择。此外,该设备具有1秒的刷新周期,可提供实时温度监测,当温度超出规定的范围时,便会唤醒主模块MCU以触发警报。即使电动汽车处于非活动状态或未插入电源时,该功能也能确保采取恰当操作。系统中添加的超低功率和连续温度监测功能还为系统架构提供了冗余选项,有助于确保设计符合ISO 26262 ASIL*标准要求。

符合AEC-Q200标准可确保汽车制造商的基于石英的计时部件达到与汽车、温度、振动和冲击任务相关的抗逆性要求。

通过将石英晶体和温度传感器集成在超小的RTC封装中,可以最大限度地减小其体积。

RV-3032-C7是一种可以简化制造过程的经过校准的设备,只需进行单点温度验证即可。

此外,它可以通过其他传感器和硬件设备使用的同一条I2C总线轻松连接。

这种RTC在出厂时即有极高的时间精度,消除了在制造过程中进行振荡器设计、调整相位以及进行时钟校准的麻烦。如果您在设计中选择和使用现成的RTC模块解决方案,便可以减少设计产品的工作量,降低风险,同时为汽车行业带来创新,提高客户的满意度。

Micro Crystal 瑞士微晶公司深谙计时产品设计之精髓,其计时和频率产品线可满足产品在尺寸、功耗和性能方面的极端要求;公司将持续致力于帮助工程师开发下一代汽车设备和其他智能产品。公司产品涵盖了广泛的紧凑型应用,如计量解决方案、POS、自动化、健康和医疗设备、可穿戴设备等。

*ASIL代表的是汽车安全完整性等级,为公路车辆功能安全的一个风险分类系统。

审核编辑：汤梓红