ZHCUBE5 October   2023

 

  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 多路复用器网络和开关策略
      2. 2.2.2 Cell Balancing
      3. 2.2.3 堆叠式 AFE 通信
      4. 2.2.4 连接到 MCU 的隔离式 UART 接口
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 BQ79616
      2. 2.3.2 TMUX1308
      3. 2.3.3 TMUX1574
      4. 2.3.4 TMUX1102
      5. 2.3.5 TPS22810
      6. 2.3.6 ISO7742
      7. 2.3.7 TSD05C
      8. 2.3.8 ESD441
      9. 2.3.9 ESD2CAN24-Q1
  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 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 温度检测精度
      3. 3.3.3 电芯电压和温度传感时序
      4. 3.3.4 电芯均衡和热性能
      5. 3.3.5 电流消耗
  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

2 系统概述

该设计使用两个 BQ79616 器件来监测每个电芯的电压和 32 芯电池包的温度，并保护电池包受电芯过压、电芯欠压和过热等所有异常情况的影响。在图 3-14 中，顶部 BQ79616 器件是 BQ79616-A2，而底部 BQ79616 器件是 BQ79616-A1。正向菊花链通信方向是从 BQ79616-A1 器件到 BQ79616-A2 器件。

每个 BQ79616 都有 8 个用于温度检测的 GPIO 引脚和 16 个用于电压检测的 VC 引脚。要在 GPIO 引脚较少的情况下监测所有 VC 通道的温度，需要使用两个 TMUX1308 多路复用器。多路复用器将一个 BQ79616 的温度检测功能从 8 个通道扩展到 16 个通道。TMUX1574 用于将 BQ79616 的 GPIO4 至 GPIO7 扩展到恢复电池包信息的外部 SPI EEPROM。

要对 TMUX1308 运行诊断，TMUX1308 的每个通道可以一次一个连接到 BQ79616 的 TSREF 输出引脚。TSREF 会根据 BCU 命令设置为高电压电平或低电压电平。然后，BCU 会轮询多路复用器通道，并确定连接到 TSREF 的多路复用器通道上报告的电压是否与 TSREF 引脚输出相匹配。该诊断方法可以显示多路复用器是卡在特定通道上，还是报告与错误通道对应的电压。

在该设计中，GPIO8 引脚保留用于湿度传感器接口。

BQ79616 上的 CVDD 引脚用于为 TMUX1308、TMUX1574、外部 EEPROM 和湿度传感器供电。由于 CVDD 提供恒定导通电源，因此当 BQ79616 处于关断模式时，该引脚可能导致外部负载漏电流。TPS22810 由 BQ79616 的 GPIO3 启用，并用于切换 CVDD 的电源输出，以防止意外漏电流。

BQ79616 支持与 MCU 的 UART 接口。ISO7742 放置在 BQ79616 和 MCU 之间，以隔离每个器件的 TX 和 RX 引脚。由于 BQ79616 的 TX 和 CVDD 引脚是恒定导通电源，因此这些引脚在关断模式下可能导致 ISO7742 漏电流。PMOS、TMUX1102 和光耦合器用于阻断漏电流。要启动 UART 通信，MCU 需要启用光耦合器以从 MCU 侧接通 PMOS 和 TMUX1102。

该设计还使用 BJT 网络来实现外部被动电芯均衡。内部被动电芯均衡电阻可支持高达 100mA 的均衡电流。内部被动电芯均衡电阻两端的电压用于接通外部 BJT，以实现内部被动电芯均衡。

为了隔离通信，该设计使用两个高压电容器来实现两个 BQ79616 之间的菊花链通信，并在 BMU 或 BCU 之间的菊花链通信中使用两个变压器。