Материалы
Микросхемы для мониторинга и балансировки высоковольтных батарей от Renesas
Данные микросхемы предназначены для совместной работы с многоэлементными литий-ионными батареями. На их базе могут быть созданы системы мониторинга батарей (BMS) с напряжением в десятки и сотни вольт.
Микросхемы обеспечивают поэлементный мониторинг напряжения и балансировку элементов батареи, а также контроль за температурой (с использованием как внутренних, так и внешних датчиков). Измерение напряжения на элементах осуществляется с высокой точностью и с высоким быстродействием. Микросхемы имеют выходы драйверов управления внешними МОП-транзисторами, с помощью которых осуществляется балансировка элементов.
Связь с микроконтроллером осуществляется по интерфейсу SPI. С точки зрения программиста микросхемы представляют собой набор 14-разрядных регистров, обращение к которым осуществляется с использованием 9-разрядного адреса.
Несколько микросхем данного типа могут быть соединены в последовательную (daisy) цепочку с гальванической развязкой и высокочастотной связью между каскадами. Такая цепочка может содержать до 30 микросхем, а полное напряжение контролируемой батареи может достигать 1512 вольт.
Основные характеристики микросхем приведены в таблице:
|
Изделие |
Кол-во элементов (3,6 В) на одну микросхему |
Кол-во микросхем в Daisy-цепочке, макс. |
Максимальное количество элементов в батарее |
Максимальное напряжение батареи, В |
Точность измерения напр. батареи |
|
До 12 |
14 |
168 |
605 |
10 мВ, макс. |
|
|
До 14 |
30 |
420 |
1512 |
2.0 мВ, макс. |
|
|
До 12 |
14 |
168 |
605 |
10 мВ, макс. |
|
|
До 12 |
14 |
168 |
605 |
2.0 мВ, макс. |
- Напряжение питания: 5,5В
- Ток потребления в активном режиме: 5,6 мА, в режиме SHDN – 7…20 мкА.
- Скорость вывода диагностической информации: 20 мкс/элемент.
- Три режима балансировки элементов.
- Корпус: TQFP-64
- Температурный диапазон: -40…+85°С для ISL94212, -40…+105°С для остальных микросхем.
Так выглядят цепи измерения/балансировки элементов батареи:
А так осуществляется подключение BMS к микроконтроллеру и соединение микросхем в Daisy-цепочку с использованием высоковольтных конденсаторов развязки:
Источники:
ISL94212: https://www.renesas.com/eu/en/products/power-management/battery-management/battery-front-ends/device/ISL94212.html
ISL78714: https://www.renesas.com/eu/en/products/automotive/battery-management-systems/cell-balancing-safety/device/ISL78714.html
ISL78610: https://www.renesas.com/eu/en/products/automotive/battery-management-systems/cell-balancing-safety/device/ISL78610.html
ISL78600: https://www.renesas.com/eu/en/products/automotive/battery-management-systems/cell-balancing-safety/device/ISL78600.html
Полезные ссылки:
https://www.renesas.com/eu/en/doc/whitepapers/battery-management/inter-module-communications-in-ev-battery-systems.pdf
https://www.renesas.com/eu/en/support/videos/isl78610-battery-pack-monitor-webinar.html
