此参考设计演示了航天级电池管理系统。该电路测量八节串联的电池，以监控电池运行状况、充电状态和温度。

• 辐射性能 – 75krad / 72MeV
• 管理八节 4.2V 锂离子电池
• 电池监测精度：±1mV（电池 = 3V 至 4.2V）
• GPIO 控制型电池平衡电路
• 可扩展性，最多可测量 28 节电池
• 低漏电流：0.02μA
• 电路板尺寸：5.5in × 4in

• 航天器电池管理系统 (BMS)
• 卫星电力系统 (EPS)

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。

表 2-1 详细说明了系统规格。

表 2-2 列出了跳线和接头说明。

表 2-3 列出了测试点和预期值。