ZHCUAO7B December   2022  – July 2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 针对不同的用例配置此设计
      2. 2.2.2 辅助电源策略
      3. 2.2.3 高侧 N 沟道 MOSFET
      4. 2.2.4 堆叠式 AFE 通信
      5. 2.2.5 热敏电阻多路复用器
      6. 2.2.6 CAN 堆叠
    3. 2.3 主要产品
      1. 2.3.1  BQ76972
      2. 2.3.2  MSPM0G3519
      3. 2.3.3  UCC334xx
      4. 2.3.4  LM5168
      5. 2.3.5  ISO1640
      6. 2.3.6  ISO1042
      7. 2.3.7  ISO1410
      8. 2.3.8  TPS7A24
      9. 2.3.9  TMP61
      10. 2.3.10 TPD2E007
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 软件要求
      1. 3.2.1 MSPM0 软件入门
        1. 3.2.1.1 下载并安装电路板测试所需的软件
        2. 3.2.1.2 将工程导入 CCS
        3. 3.2.1.3 编译工程
        4. 3.2.1.4 下载映像并运行
      2. 3.2.2 软件函数列表
        1. 3.2.2.1 Driverlib 函数列表
          1.        CAN_ID_Init_on_Startup
          2.        CAN_Write
          3.        CANprocessCANRxMsg
          4.        I2C_WriteReg
          5.        I2C_ReadReg
          6.        RS485_Send
          7.        RS485_Receive
        2. 3.2.2.2 应用函数列表
          1.        Temp_Mux_Polling
          2.        BatteryDataUpdate_32s
          3.        BQ769x2_OTP_Programming
          4.        Check_Signal_Pattern
          5.        BMU_FET_Test
      3. 3.2.3 软件工作流程
    3. 3.3 测试设置
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 电芯电压精度
      2. 3.4.2 电池包电流精度
      3. 3.4.3 辅助电源和系统电流消耗
      4. 3.4.4 保护
      5. 3.4.5 工作模式转换
      6. 3.4.6 热敏电阻多路复用器
      7. 3.4.7 ESD 性能
      8. 3.4.8 浪涌抗扰度
  10. 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
  11. 5作者简介
  12. 6修订历史记录

2.1 方框图

图 2-1 展示了系统方框图。

TIDA-010247 TIDA-010247 方框图图 2-1 TIDA-010247 方框图

该设计使用 TI 的两个堆叠式高精度电池监测器和保护器 BQ769x2 来监测多达 32 个串联电池电芯的电压、电池包电流和温度数据，并保护电池包免受各种异常状况的影响，包括：COV、CUV、OT、OCD、OCC 和 SCD。此 BQ769x2 系列具有三个器件：BQ76942 可覆盖 3 至 10 节串联电池应用，BQ769142 可覆盖最多 14 节串联电池的应用，BQ76952 可覆盖最多 16 节串联电池的应用，BQ76972 可实现更高的电池电压测量精度，也可覆盖最多 16 节串联电池。这些是引脚对引脚器件，因此通过有限的元件变动，即可轻松更新设计以匹配不同的电池电芯应用。此设计使用 BQ76972 进行测试。

设计中有一个低功耗 MSPM0 MCU MSPMP0G3519，它会与两个 BQ76972 器件通信，处理所有系统控制策略，并向系统端上传所有请求的信息。由于顶部 BQ76972 器件将顶部电池组作为地（与 MCU 不是同一个地），因此 MCU 和顶部 BQ76972 器件之间的通信需要隔离。ISO164x 是一种热插拔、低功耗、双向隔离式 I2C 接口，支持稳定的隔离式 I2C 通信。

此设计采用了一个隔离式 RS-485 收发器和两个隔离式 CAN 收发器。隔离式 CAN 收发器 (ISO1042) 可由 1 侧的 1.8V、2.5V、3.3V 和 5V 电源以及 2 侧的 5V 电源供电。ISO1042 器件的隔离耐受电压为 5000VRMS，提供基础型和增强型隔离，浪涌测试电压分别为 6kVPK 和 10kVPK。ISO1410 是一款隔离式半双工 RS-485 收发器，支持连接 1.8V、2.5V、3.3V 和 5V 控制逻辑。

为了给这些隔离器件供电，此设计使用一个具有低 IQ 的 120V 输入、0.3A、超低 IQ 同步降压直流/直流转换器 LM5168 作为前置稳压器。UCC334xx(-Q1) 系列集成了高效、低辐射隔离式直流/直流转换器。UCC334x0 只需极少的无源元件就能构成一个完全正常工作的直流/直流电源模块，在 3kVRMS 基本隔离栅上的最大功率可达 1.5W，工作温度范围宽，采用薄型封装；而 UCC334x1-Q1 具有 5kVRMS 增强型隔离，提供相同的功率。

具有正温度系数的 ±1%、10kΩ 线性热敏电阻 TMP61 可用于监测电芯温度，并通过 BQ76972 器件进行测量。