新聞中心

EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 利用LTC6801進(jìn)行電池管理系統(tǒng) (BMS) 的故障監(jiān)視

利用LTC6801進(jìn)行電池管理系統(tǒng) (BMS) 的故障監(jiān)視

作者: 時間:2010-10-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

 本文將闡述如何通過使用 IC,提高一種高壓鋰離子組的長期可靠性。在電動型汽車、不中斷電源、醫(yī)療儀器甚至電動工具等應(yīng)用中,用作電源是一種持續(xù)不斷的發(fā)展趨勢,這些應(yīng)用每種都有不同程度的可靠性預(yù)期。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180391.htm

  長壽命電源面臨的挑戰(zhàn)

  對于電動車和大量其它類型的便攜式設(shè)備來說,電池已經(jīng)成為一種主要的非傳統(tǒng)能源。鋰離子電池非常受歡迎,因?yàn)榕c具有相同能量密度的其它化學(xué)組成的電池相比,鋰離子電池的能量密度允許鋰離子電池組更小、更輕。對于大功率應(yīng)用來說,如電動型汽車,需要疊置數(shù)百個電池以形成一個高壓電源,這種電源產(chǎn)生更小的電流,可使用更細(xì)和重量更輕的導(dǎo)線。在這類汽車應(yīng)用中,駕駛員的安全是第一位的,接下來是車主的滿意度。因此,實(shí)現(xiàn)安全可靠的長期運(yùn)行有顯而易見的理由。為達(dá)到這個目的,每節(jié)電池的電量都必須得到持續(xù),以在多年使用的情況下保持最佳水平。

  在最簡單的情況下,要求電路測量電池組中每節(jié)電池的電壓。這種測量一般是由一個 AD 轉(zhuǎn)換器執(zhí)行的,AD 轉(zhuǎn)換器將信息傳遞給一個微控制器。該控制器細(xì)致地管理所有電池的充電和放電,這樣電池工作時就不會超出一個嚴(yán)格的范圍,而超出這個范圍可能極大地縮短電池壽命。面對一個系統(tǒng)中可能有數(shù)百個單個電池的情況,一種集成式測量電路可以極大地節(jié)省組件數(shù)。凌力爾特公司提供的 LTC6802 就是這樣一種集成式功能構(gòu)件。通過一個內(nèi)置的 12 位 ADC,它可以測量和報(bào)告多達(dá) 12 節(jié)電池以及兩個溫度傳感器上的電壓。任何數(shù)量的電池都可以相互疊置,所測得的每一組(由 12 個電池組成)電壓串行傳送到一個主微控制器。這些測量器件和控制器形成了電池的核心。

  對于延長電池的可用壽命來說,仔細(xì)控制每節(jié)電池的充電狀態(tài)是極其重要的,但是這也許還不足以讓要求越來越高的汽車客戶滿意。就敏感電子產(chǎn)品而言,汽車展現(xiàn)了一種嚴(yán)酷和危險的運(yùn)行環(huán)境。要想無憂無慮地獲得長久滿意,對系統(tǒng)“假設(shè)”分析是必要的。幾個要考慮的問題也許是:

  如果連接電池的一條導(dǎo)線斷開了會怎么樣?

  如果電壓測量準(zhǔn)確度偏移會怎么樣?

  如果內(nèi)部寄存器位保持某個數(shù)值不變,總是指示一個良好的電池電壓讀數(shù),會怎么樣?

  如果測量 IC 不知怎么被嚴(yán)重的系統(tǒng)電壓瞬態(tài)損壞了,會怎么樣?

  潛伏最深的問題可能使控制器錯誤地確定,一節(jié)電池或一個電池組處于完美狀態(tài),而事實(shí)是,電池或電池組未以正確方法測量。之后,這些電池可能完全放電或被危險地過沖電,而系統(tǒng)卻一點(diǎn)兒都沒意識到。需要某個東西來“監(jiān)視器”,以實(shí)現(xiàn)更高水平的可靠運(yùn)行。

   電池 () 的監(jiān)視

  一種可替代完全冗余測量方法的方案是,將監(jiān)視電路與測量器件并聯(lián),以起到復(fù)核系統(tǒng)基本功能的作用。圖 1 電路顯示對一個由 12 個鋰離子電池組成的電池組實(shí)施的這種方案,該方案使用一個 LTC6802 測量器件和一個伴隨的 故障監(jiān)視器件。

  

由 12 個鋰離子電池組成的電池組 www.elecfans.com


  圖 1:結(jié)合電池測量與故障檢測,以提高可靠性。

  LTC6802 提供準(zhǔn)確的測量,而 LTC6801 檢查每節(jié)電池的過壓/欠壓狀態(tài)。

  通過按照指令測量和報(bào)告每節(jié)電池的電壓,并將放電電流加到電池上以分配每節(jié)電池的電量,LTC6802-1 成為該系統(tǒng)中的主要電子組件。數(shù)據(jù)通過 SPI 串行數(shù)據(jù)鏈路傳送到控制器。同時,LTC6801 還監(jiān)視電池組中的每節(jié)電池。不用系統(tǒng)控制器的干預(yù),LTC6801 就能周期性地對每節(jié)電池的電壓采樣,并執(zhí)行簡單的欠壓和過壓比較。如果所有情況都正常,那么 LTC6801 就在狀態(tài)輸出 (Status Output) 線上提供一個差分時鐘信號。如果有任何事情不正確,那么這個時鐘就停止。至于問題的本質(zhì),LTC6801 不提供任何信息,因?yàn)樗皇侵甘灸臣虏徽_。這個時鐘一旦停止,那么控制器就可以執(zhí)行診斷程序,以確定出現(xiàn)了什么問題。


上一頁 1 2 3 下一頁

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉