BQ79616 器件可對(duì) HEV/EV 的高壓電池管理系統(tǒng)中 16 節(jié)串聯(lián)電池模塊提供高精度的電芯電壓測(cè)量，且僅需不到 200μs 的時(shí)間就能完成。該監(jiān)測(cè)器在同一封裝類(lèi)型中提供不同的通道選項(xiàng)，同時(shí)提供引腳對(duì)引腳兼容性，并支持在任何平臺(tái)上高度重復(fù)使用既有的軟件和硬件。借助集成式前端濾波器，可以在電池輸入通道上使用簡(jiǎn)單、低額定電壓的差分 RC 濾波器來(lái)實(shí)施系統(tǒng)。集成式后 ADC 低通濾波器可以執(zhí)行經(jīng)過(guò)濾波、類(lèi)似于直流電的電壓測(cè)量，以便更好地計(jì)算荷電狀態(tài) (SOC)。此器件支持自主內(nèi)部電芯均衡，并通過(guò)監(jiān)測(cè)溫度來(lái)自動(dòng)暫停和恢復(fù)均衡，以免出現(xiàn)過(guò)熱條件。

包含的隔離式雙向菊花鏈端口支持通過(guò)電容器和變壓器進(jìn)行隔離，并允許使用最有效的元件實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)系統(tǒng) (ESS) 中常見(jiàn)的集中式或分布式架構(gòu)。此器件還包含八個(gè) GPIO 或輔助輸入，可執(zhí)行外部熱敏電阻測(cè)量。

主機(jī)與 BQ79616 器件之間的通信可以通過(guò)器件的專用 UART 接口 或者通信橋接器件 BQ79600 進(jìn)行連接。 此外，隔離的差分菊花鏈通信接口允許主機(jī)通過(guò)單個(gè)接口與整個(gè)電池組進(jìn)行通信。在通信線路中斷的情況下，菊花鏈通信接口可配置為環(huán)形架構(gòu)，允許主機(jī)與堆棧兩端的設(shè)備通信。

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BQ79616特性

±1.5-mV ADC 精度

用于電壓、溫度診斷的內(nèi)置冗余路徑

可以在 128μs 內(nèi)對(duì)所有電池通道執(zhí)行高度精確的電池電壓測(cè)量

集成式后 ADC 可配置數(shù)字低通濾波器

應(yīng)用 ? 混合動(dòng)力和電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng) (BMS) ? 帶有電池管理系統(tǒng)的儲(chǔ)能電池組

匯流條連接和測(cè)量支持

主機(jī)控制的內(nèi)置硬件復(fù)位功能，可模擬類(lèi)似于 POR 的器件復(fù)位

支持內(nèi)部電芯均衡

240mA 的均衡電流

內(nèi)置均衡熱管理，具有自動(dòng)暫停和恢復(fù)控制功能

隔離式差分菊花鏈通信，采用可選的環(huán)形架構(gòu)

通過(guò)通信線路傳輸?shù)那度胧焦收闲盘?hào)和檢測(cè)信號(hào)

UART/SPI 主機(jī)接口/通信橋接器件 BQ79600

內(nèi)置 SPI 控制器

BQ79616應(yīng)用

混合動(dòng)力和電動(dòng)動(dòng)力總成系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng) (BMS)

帶有電池管理系統(tǒng)的儲(chǔ)能電池組

BQ79616引腳配置和功能

BQ79616功能方框圖

BQ79616 器件是一款可測(cè)量電芯電壓和溫度的可堆疊電池監(jiān)測(cè)器。該器件支持 6 至 16 節(jié)串聯(lián)（6S 至 16S）電池 電芯。該器件允許使用電芯檢測(cè)輸入通道或?qū)Ｓ脜R流條通道進(jìn)行多達(dá)三個(gè)匯流條連接和測(cè)量，從而最大限度地提 高期間的靈活性，以支持各種電池模塊尺寸。

多個(gè)器件可以通過(guò)菊花鏈方式連接在一起。每個(gè)器件都有一對(duì)高側(cè)（北側(cè)）和低側(cè)（南側(cè)）垂直差分通信端口， 只需要一根雙絞線電纜。該器件支持僅電容、電容和扼流圈或變壓器隔離。每個(gè)菊花鏈器件上的通信都會(huì)重新計(jì) 時(shí)，從而確保長(zhǎng)距離通信的完整性。該設(shè)計(jì)支持可選的環(huán)形連接，可在電纜發(fā)生故障時(shí)改變菊花鏈通信方向。每 個(gè)器件都包含一個(gè)通過(guò) GPIO 配置的 SPI 控制器。

菊花鏈器件中的 ADC 可配置為對(duì)齊電芯電壓測(cè)量的開(kāi)始，并且可在 128μs 內(nèi)測(cè)量所有電芯電壓。每個(gè)電芯檢測(cè) 通道都包含一個(gè)后 ADC 數(shù)字低通濾波器 (LPF)，用于降噪，并提供移動(dòng)平均測(cè)量結(jié)果。該器件具有八個(gè) GPIO， 所有這些 GPIO 均可配置用于 NTC 熱敏電阻連接或用作通用 I/O。全部八個(gè) GPIO 均可在 1.6ms 內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。

該器件通過(guò)用于每個(gè)電芯的內(nèi)部電芯均衡 MOSFET (CBFET) 支持被動(dòng)均衡。均衡功能自主運(yùn)行，無(wú)需微控制器 (MCU) 交互。BQ79616 包含一個(gè)選項(xiàng)，用于根據(jù)外部熱敏電阻檢測(cè)到的可編程閾值或在內(nèi)核溫度過(guò)高（高于 105°C）時(shí)暫停均衡，然后再恢復(fù)均衡。均衡開(kāi)始后，器件會(huì)跟蹤每個(gè)電芯的均衡時(shí)間。MCU 可以隨時(shí)讀取剩余 的均衡時(shí)間。

該器件包含一個(gè)硬件 OVUV 比較器和一個(gè)具有用戶可配置閾值的 OTUT 比較器。這些比較器可用作獨(dú)立于 ADC 測(cè)量的電芯過(guò)壓和欠壓以及熱敏電阻過(guò)熱和欠溫檢測(cè)的二級(jí)保護(hù)器。

該器件提供了將故障狀態(tài)信息嵌入到通信幀中的選項(xiàng)。當(dāng)菊花鏈中的器件檢測(cè)到故障情況時(shí)，該信息將被嵌入并 沿著通信響應(yīng)幀傳輸?shù)交灼骷摶灼骷梢耘渲脼橛|發(fā) NFAULT 引腳作為系統(tǒng)的中斷信號(hào)。這提供了一種 減少通信開(kāi)銷(xiāo)的方法，無(wú)需添加額外的雙絞線電纜和隔離，從而實(shí)現(xiàn)更快的故障檢測(cè)。

該器件具有 SLEEP 和 SHUTDOWN 模式，用于降低功耗。所有功能都可以在 ACTIVE 模式下正常運(yùn)行，，均衡 以及 OVUV 和 OTUT 硬件比較器也可以在 SLEEP 模式下正常運(yùn)行。處于 SHUTDOWN 模式時(shí)，所有有效功能 均關(guān)閉。提供了硬件復(fù)位功能，可以由主機(jī) MCU 激活該功能。硬件復(fù)位為器件提供類(lèi)似 POR 的事件，而無(wú)需實(shí) 際移除電池。這為提高整體系統(tǒng)穩(wěn)健性提供了一種可靠、低成本且可恢復(fù)的方式。