BQ79600-Q1 评估模块
摘要
BQ79600-Q1 评估模块用户指南介绍了 BQ79600EVM 的一般特性、工作原理、硬件设置和用法。除非另有说明，否则本用户指南中的所有缩写词 EVM、BQ79600EVM 以及术语评估模块 均指代 BQ79600-Q1 评估模块。该 EVM 是 BQ79600-Q1 器件的评估板；BQ79600-Q1 器件可用作微控制器和 TI 电池监测 IC（例如 BQ7961x-Q1 和 BQ79606A-Q1）之间的网桥 IC。该器件负责在菊花链接口和 SPI/UART 接口之间进行转换。
商标
LaunchPad™ and Code Composer Studio™are TMs ofTI corporate name.
Other TMs
1 一般说明
TI 的 BQ79600EVM 电池管理系统 (BMS) 是 BQ79600-Q1 器件的评估板；BQ79600-Q1 器件可用作微控制器和 TI 电池监测 IC（例如 BQ7961x-Q1 和 BQ79606A-Q1）之间的网桥 IC。BQ79600EVM 可由 PMIC 器件或直接由 12V 电池供电。该器件具有可与 BQ7961x-Q1 系列搭配使用的自动唤醒主机功能，在使用环形架构并在电池监测 IC 中检测到未屏蔽的故障时可以自动唤醒主机。如需了解更多详细信息，请参阅 BQ79600-Q1 数据表。
BQ79600EVM 支持控制器与一个或多个电池模块之间的通信，以便执行充电状态 (SOC) 和健康状态 (SOH) 估测。该 EVM 配备一个 UART/SPI 接口，使主机器件能够与 BQ79600-Q1 器件进行通信，还配备一个隔离式差分菊花链接口，能够实现与电池监测 IC 堆栈的通信。BQ79600EVM 用作主机和电池模块之间的通信网桥。
BQ79600EVM 由 PC 版 GUI 进行控制。PC 和 BQ79600EVM 之间通过 USB2ANY UART 接口或 USB2ANY SPI 进行通信。BQ79600EVM 与堆栈中所有 BQ79616EVM 之间的通信是通过隔离式菊花链差分通信总线实现的。通过 GUI 可以配置 BQ79600EVM，从而配置主机 (UART/SPI) 和堆叠器件的通信接口，并可以启用/禁用自动唤醒主机功能。此外，还可以使用 GUI 来配置 BQ79616EVM，从而监测电池和其他模拟数据通道，控制电池均衡，并监控故障详情。
1.1 主要特性
该 EVM 包含以下特性：
- 可使用 UART 接口与主机通信，可通过跳线进行配置
- 可使用 SPI 与主机通信，可通过跳线进行配置
- 支持通过 FTDI（仅限 UART）、USB2ANY 或 TMS57012 微控制器（直接连接到 XL2-TMS57012 LAUNCHPAD BoosterPack）进行主机通信
- 隔离式差分菊花链通信，采用可选的环形架构
- 可使用跳线配置 5V 或 12V 选项（通过 PMIC 供电时使用 5V 选项，直接通过 12V 电池供电以及需要使用主机自动唤醒功能时使用 12V 选项）
- 通过 LED 指示器件是否处于唤醒状态以及是否存在未屏蔽的故障
1.2 主要电气参数
下表列出了主要电气参数：
| 参数 | 值 |
|---|---|
| 最大工作电压（BAT 引脚由电池供电） | 24V（J1 和 J3 分流器置于 1-2 位） |
| 最小工作电压（BAT 引脚由电池供电） | 5.5V（J1 和 J3 分流器置于 1-2 位） |
| 最大工作电压（BAT 引脚由 5V 稳压器供电） | 5.25V（J1 和 J3 分流器置于 2-3 位） |
| 最小工作电压（BAT 引脚由 5V 稳压器供电） | 4.75V（J1 和 J3 分流器置于 2-3 位） |
| 环境温度 | –40°C 至 105°C |
| SPI 时钟频率 | 2Mbps 至 6Mbps |
| UART 波特率 | 1Mbps |
2 工作原理
图 2-1 所示为系统堆叠图。
图 2-1 系统方框图典型的 BMS 系统由电池管理单元 (BMU) 和一个或多个堆叠的电池监测单元 (CMU) 组成。为了使堆叠的电池模块的高电压与 BQ79600 桥接器件和微控制器保持隔离，必须使用变压器将 BMU 与 CMU 进行隔离。
BMU 系统中典型的简化桥接电路包含三个主要元器件，如图 2-1 所示：
- 主机控制器 - 在本例中为 TMS570 LaunchPad™
- 电源管理 IC (PMIC)
- BQ79600-Q1 隔离式通信桥接器件 — 在本例中为 BQ79600EVM
BQ79600 器件可直接由 12V 电池供电或由 PMIC 供电。由 12V 电池供电时，如果检测到未屏蔽的故障，可在环形架构中使用 BQ79600 上的反向唤醒功能唤醒 PMIC 和微控制器。
主机和 BQ79600 桥接器件之间的所有命令和数据都通过 UART 或 SPI 通信连接进行传输。BQ79600EVM 可以支持主机 PC 或微控制器（通过 FTDI 连接接头、USB2ANY 连接接头或 LAUNCHXL2-TMS57012 LaunchPad BoosterPack）。在接收到来自主机的命令之前，BQ79600 一直保持空闲状态。BQ79600 与 BQ79616 等电池监测器件之间的所有命令和数据都通过菊花链接口进行传输。
在典型的流程中，主机要执行以下简化的序列：
- 使用 UART/SPI 接口发送唤醒脉冲以唤醒 BQ79600EVM 板。
- 向 BQ79600EVM 发送唤醒 命令以唤醒堆叠的电池监测器件。
- 自动寻址和初始化桥接器件和堆叠的器件。
- 向 BQ79616-Q1 发送采样命令来读取电池测量结果。
- 主机使用电池测量数据来计算平均值并确定最高或最低的电池，进而确定必须进行均衡的电池。
- 如果未发送停止命令，BQ79616-Q1 具有内置的超时（由用户设置），在该超时时间之后会自动停止放电。
- 主机随后可决定重复该过程（返回至步骤 4）或在稍后返回。在环形架构中使用 BQ79616-Q1 时，主机可以启用 BQ79600-Q1 上的监听检测器和 BQ97616-Q1 中的故障音调，然后将堆叠的器件置于睡眠状态，并将桥接器及其自身置于关断状态，如果桥接器检测到堆叠的器件中存在未屏蔽的故障，则自动反向唤醒功能会唤醒 PMIC 和 MCU。
2.1 与电池监测器件的兼容性
BQ79600-Q1 与 BQ7961x-Q1 系列完全兼容，支持在高压电池包中检测到未屏蔽的故障时通过 INH 引脚自动唤醒主机。BQ79600-Q1 还与不带故障接口的 BQ79606A-Q1 器件兼容。
