電路功能與優(yōu)勢
鋰離子(Li-Ion)電池組包含大量的電池單元,必須正確監(jiān)控才能提高電池效率,延長電池壽命并確保安全性。圖1所示電路中的6通道AD7280A(AD7280A數(shù)據(jù)手冊)器件充當(dāng)主監(jiān)控器,向系統(tǒng)演示平臺(SDP-B)評估板提供精確的電壓測量數(shù)據(jù),而6通道 AD8280器件充當(dāng)副監(jiān)控器和保護系統(tǒng)。兩個器件均采用8 V至30 V的單電源寬工作電壓范圍,工作溫度范圍為–40°C至+105°C工業(yè)溫度范圍。
AD7280A內(nèi)置一個±3 ppm基準(zhǔn)電壓源,提供±1.6 mV的電池電壓測量精度。ADC分辨率為12位,轉(zhuǎn)換48個單元只需7 μs時間。
AD7280A具有電池平衡接口輸出,用來控制外部FET晶體管,允許各電池放電,并強行使堆疊中的所有電池單元具有相同電壓。
AD8280獨立于主監(jiān)控器工作,并提供報警功能,可指示超容差條件。該器件內(nèi)置自用基準(zhǔn)電壓源 和LDO,二者均完全采用電池組供電?;鶞?zhǔn)電壓源與外部電阻分壓器一起,用來設(shè)置過壓/欠壓的跳變點。每個電池通道都含有可編程去毛刺(D/G)電路,以 免瞬時輸入電平引發(fā)報警。
AD7280A和AD8280(AD8280數(shù)據(jù)手冊)位于電池管理系統(tǒng)(BMS)的高壓端,具有一個菊花鏈接口,最多能將8個AD7280A和8個AD8280堆疊在一 起,以監(jiān)控48個鋰離子電池單元的電壓。堆疊中的相鄰AD7280A和AD8280可以直接通信,向上向下傳遞數(shù)據(jù),而無需隔離。
堆疊底部的主器件使用SPI接口和GPIO與SDP-B評估板通信,只有在這個地方才需要高壓電流隔離,以便保護SDP-B板的低壓端。數(shù)字隔離器ADuM1400(ADuM1400數(shù)據(jù)手冊), ADuM1401(ADuM1401數(shù)據(jù)手冊)和集成DC-DC轉(zhuǎn)換器的隔離器ADuM5404(ADuM5404數(shù)據(jù)手冊)共同提供所需的11通道隔離,構(gòu)成一種緊湊、高性價比的解決方案。ADuM5404還可為較低AD7280A的VDRIVE輸入提供5 V隔離輸出,并為ADuM1400和ADuM1401隔離器提供VDD2電源電壓。
鋰離子電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)原理示意圖:
鋰離子電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)評估板:
附件內(nèi)容包括:
電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)評估板原理圖和PCB、gerber以及相關(guān)的庫文件,用PADS軟件打開;
BOM表;
該電池監(jiān)控和保護系統(tǒng)評估板說明書PDF檔;