如何在微型混合动力汽车中有效实施电池能效管理

4.2) 将软件任务迁移至硬件模块

实施专用硬件模块来承担软件中的任务是降低软件复杂性和节省电力的一种有效方式。在将此类硬件模块用于电池监控算法以前，可以非常高效地 将其用于电压、电流和温度测量样本的预处理。这一点非常必要，因为汽车的电线中常常会出现干扰，并且IBS的采样值的测量准确度要求非常高。

带有抽取和抗干扰过滤器的高精度16位sigma-delta ADC非常适合这种应用，因为与其他ADC技术相比它具有高测量精确度。结合误差补偿功能（请参见4.3），已能够提供非常好的精确度。但是，在信号处理 序列之后常常需要对样本再次过滤。这样做的原因是可以去除汽车中其他电气设备中的噪音，因此需要自由转换过滤器的频率特征。另外一个原因是，被观察的特定 电池参数作为电池监控的一部分，与激励频率（由电池的化学组成决定）紧密联系在一起。例如，Ri就是这种情况。一个可以编程的线性过滤器可以满足所有这些 要求：过滤器系数可以通过寄存器传输到硬件过滤器模块。这些寄存器可以编程一次，然后在软件中不再需要完成过滤任务。

电流测量结果面临一个挑战，因为需要针对微小电流进行高度精确的测量，同时还必须支持大范围测量。所要求的精确度要高于10mA，这意味 着在100 μOhm的分流上出现1μV的压降；在汽车启动过程中，会出现1000A和更高的电流。为了支持上述两种需要同时避免出现从软件执行手动测量重新配置，需 要实施一个自动增益放大器。一个可选择的增益因子将调节输入信号，使其经过优化与ADC的参考电压匹配。增益因子的调节可以自动完成，在整个运行过程中， 无需对软件进行重新配置。为了便于测试目的，或如果存在特殊的应用环境，也可以选择固定增益因子。

4.3) 简化校准工作

确保设备在整个使用寿命期间都保持高精确度的一个非常重要的任务是微调和校准。为此，以前测试的纠正因子也可以应用至关键的设备参数中。 作为产品线设备测试的一部分，这些因子针对不同的温度进行测试，并且存储在IBS的NVM中。在设备启动时，各个微调参数必须由软件写入至设备寄存器中。 需要微调的参数可以在电流和电压测量序列中找到。另外，振荡器、电压基准和LIN计时也需要被校准。在运行期间，也会需要进行重新校准，例如需要定期执行 校准或在出现温度急剧变化时执行校准。如果适合，不同的纠正因子必须再次写入至各自的寄存器。

上面提到的校准功能可以避免客户针对这些参数进行成本昂贵的产品下线测试。另外，通过简单地应用参数，还可以降低校准的软件复杂性。