ZHCUCN1 December   2024 ADC128S102QML-SP , INA1H94-SP , INA901-SP , LM117QML-SP , LM193QML-SP , LM4050QML-SP , LMP7704-SP , MSP430FR5969-SP , TMP9R00-SP , TPS7A4501-SP , TPS7H2211-SP , TPS7H5001-SP , TPS7H6003-SP

 

  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 系统控制和处理
      2. 2.2.2 电池电芯监测
      3. 2.2.3 温度检测
      4. 2.2.4 电池栈控制
      5. 2.2.5 电池平衡
      6. 2.2.6 电源树和电源时序
    3. 2.3 主要产品
      1. 2.3.1  MSP430FR5969-SP
      2. 2.3.2  ADC128S102QML-SP
      3. 2.3.3  TLV1H103-SEP
      4. 2.3.4  TPS7H2211-SP
      5. 2.3.5  TPS7A4501-SP
      6. 2.3.6  INA901-SP
      7. 2.3.7  INA1H94-SP
      8. 2.3.8  LMP7704-SP
      9. 2.3.9  TMP9R00-SP
      10. 2.3.10 LM117QML-SP
      11. 2.3.11 LM4050QML-SP
  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
    3. 3.3 测试设置
    4. 3.4 测试结果
  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

1 系统说明

如表 2-1 和图 2-1 所示，TIDA-010931 参考设计包含许多子系统，包括：

  • 电芯电压监测系统
  • 电池电芯平衡器，可更大限度地提高电池容量
  • 用于监测电池电芯的温度传感器
  • 电池组控制，可保护电池和负载免受过充和短路的影响

监控电池电压、电流和温度的能力具有许多价值主张。电池管理系统 (BMS) 提供了有关电池运行状况和充电状态的关键信息，这对于卫星保持可靠的能源至关重要。如今，锂离子电池是降低卫星成本和重量的关键，但仍然存在安全问题。

锂离子和与电池相关的易燃材料具有高能量密度，由于热失控、过度充电、平衡不当和发生短路，这种组合可能会造成危险。目前，没有已知能够检测电池运行状况和充电状态的耐辐射平衡器 IC 或监测 IC。为了减少电池电量和重量，应用需要提高电芯电压检测精度。太空中的 BMS 需要电池提供低漏电流，才能承受火箭发射的交货周期。此设计是一种分立式、自主和可靠的 BMS 方法，可提供高辐射性能、精确的电芯电压监测、快速过流保护、温度检测和平衡功能。

MSP430FR5969-SP MCU 测量电池特性（包括电流、电压和温度），并与 BMS 图形用户界面 (GUI) 通信。MSP430FR5969-SP 还用于为电源时序提供时序和逻辑，并为升压电路提供 PWM 开关信号。可以使用预先写入的固件对 MSP430FR5969-SP 进行编程，以实现与 BMS GUI 的兼容性。

该参考设计的电源设计使电源控制实现低漏电流能力。MSP430FR5969-SP 可启用和禁用不同的电源轨。

需要使用 12V 外部电源或八节电池包为 TIDA-010931 参考设计供电。该器件具有一个集成的电源，能够使用 LM117QML-SP、TPS7H2211-SP、LM4050QML-SP 和 TPS7A4501-SP 为每个子元件供电，从而创建不同的降压电压。有关确切电压和电源时序的详细信息，请参阅设计注意事项 部分。