ZHCUAO7 December   2022

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 辅助电源策略
      2. 2.2.2 高侧 N 沟道 MOSFET
      3. 2.2.3 堆叠式 AFE 通信
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 BQ76942
      2. 2.3.2 LM5168
      3. 2.3.3 ISO1640
      4. 2.3.4 TCAN1042HV
      5. 2.3.5 THVD2410
      6. 2.3.6 TPS7A25
      7. 2.3.7 MSP430FR2155
      8. 2.3.8 TMP61
      9. 2.3.9 TPD2E007
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
    3. 3.3 测试结果
      1. 3.3.1 电芯电压精度
      2. 3.3.2 电池包电流精度
      3. 3.3.3 辅助电源和系统电流消耗
      4. 3.3.4 保护
      5. 3.3.5 工作模式转换
      6. 3.3.6 ESD 性能
  9. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  10. 5作者简介

堆叠式 AFE 通信

为了覆盖 16 节或更多节电池电芯串联的系统,可以级联两个 BQ769x2 器件来监测多达 32 节串联的电池电芯。此设计测试了两个 BQ76942 器件用于监测 60V 和 72V 电池包的多达 20 节串联电池电芯。底部 BQ76942 监测下面的 10 节串联电池电芯,顶部 BQ76942 监测上面的 10 节串联电池电芯,因此底部的 BQ76942 与 BAT– 和 MCU 共地,顶部的 BQ76942 以 10 节串联电池组电压为基准。与顶部 BQ76942 器件通信时需要添加隔离,也可以在这里使用分立式电平转换器。此设计使用 I2C 隔离器 ISO164x,可实现高达 400kHz 的 I2C 通信波特率和低功耗。而对于 ALERT、RST_SHUT、DFETOFF、CFETOFF 等其他信号,分立式电平转换器是可以使用的,因为这些信号出现的频率不高。MCU 发出命令并直接从底部 BQ76942 读取电压、电流和温度数据,而在与顶部 BQ76942 通信时则通过 ISO164x 读取。

上面的 10 节串联电池电芯出现故障时,顶部 BQ76942 会检测到故障并直接驱动 MOSFET 关断。MCU 可通过 ALERT 或读取状态寄存器了解上述故障,然后导通 Q47,从而确保 DSG MOSFET 完全关断。下面的 10 节串联电池电芯出现故障以及出现电流故障时,底部 BQ76942 会检测到,并通知顶部 BQ76942 驱动 MOSFET 关断。对于 COV、CUV、OT、UT、OCD1、OCD2 等慢速保护,可以在故障触发时向 MCU 发出警报,然后 MCU 会发送命令来关断 MOSFET。然而短路保护通常具有微秒级延时时间,如果利用 MCU 固件来提供保护,则不够快。此设计添加了分立式电路,允许底部 BQ76942 器件与顶部 BQ76942 器件直接控制 MOSFET,从而避免 MCU 固件导致进一步的保护延迟。