近些年來,環(huán)境污染日益嚴重,藍天白云的天數屈指可數。工業(yè)污染和交通運輸是兩個重要污染來源。在某些地區(qū)交通運輸的因素甚至占了主導。例如,根據北京環(huán)保局的數據,北京PM2.5來源主要來自機動車污染。
為了可持續(xù)發(fā)展,許多國家越來越重視新能源產業(yè)的投入,新能源汽車產業(yè)也迎來爆發(fā)式增長。
據中國工信部統計,2015年中國全年新能源汽車累計總產量37.9萬量,銷售33.1萬輛,同比分別增長4倍和3倍。
目前新能源汽車主要包括純電動汽車和油電混合動力汽車。無論哪種類型都離不開高壓電池組給車輛提供充足的動力,這些電池配置成串聯結構,提供高達1000V甚至更高的電壓。如果希望鋰離子電池在長時間內穩(wěn)定可靠的工作,就需要管理系統中的每一節(jié)電池。那么電池管理系統必須能夠在高壓環(huán)境下工作,執(zhí)行測量和控制電池串中每一節(jié)電池的任務,并且需要抑制共模電壓干擾。電池管理系統要能夠準確無誤的將電池組的信息傳送到MPU以對其進行處理。
圖1: 純電動汽車結構原理圖
80V 工作電壓
MPS憑借獨特的高壓工藝研發(fā)的MPQ2645X系列不但支持80V工作電壓,而且能夠在1ms內以2mV的精度測量多達16節(jié)鋰離子電池。
多種類型通訊方式
典型的汽車動力傳動系統中的電池串常常采用模塊化、分布式的設計。MPQ2645X系列為混合動力電動型汽車(HEV)、電動汽車(EV)以及其它高壓、大功率電池組提供精確的電池管理。
MPQ2645X系列多節(jié)電池組監(jiān)視器是MPS最新研制的電池組監(jiān)視芯片,采用了超級穩(wěn)定的電壓基準,高壓多路復用器,兩個16位逐次逼近ADC和多種類型通訊接口,分別是防共模差分式串行接口BMS-LinkTM, 標準I2C和標準SPI。
通過BMS-LinkTM,多顆MPQ2645A可以以菊花鏈方式互連并同時工作,監(jiān)視高壓電池串中的所有電池;還有MPQ2645B和MPQ2645C可以支持主從式的分布式鏈接,多個器件并聯連接主處理器,通過I2C或SPI通訊,每個器件單獨尋址,對所有電池進行監(jiān)視。
圖2:MPQ2645A以菊花鏈結構連接
圖3:MPQ2645B/C以主從式結構連接
ISO26262 和功能安全性
MPQ2645X系列是面向ISO 26262 (ASIL) 兼容系統設計的,通過邏輯測試電路、交叉通道測試、開路檢測功能、看門狗定時器和串行接口數據包差錯檢驗等自測試功能,提供了武裝到牙齒的容錯功能。例如電池電壓測量電子電路,MPQ2645X提供廣泛的內部診斷功能,以驗證這類電子電路是否正常運行。
更多功能
電池監(jiān)視芯片處于電池系統中最關鍵的位置上工作,直接連接到電池,MPQ2645X系列可以通過監(jiān)視電池傳感器,獲得電池電流或溫度等數值,并顯示這些值與電池測量值之間的密切相關性。
MPQ2645X系列提供非常靈活的通用I/O,可作為數字輸入、數字輸出或模擬輸入工作。當作為模擬輸入工作時,MPQ2645X 可測量從V-(0V)至4.096V的任何電壓,測量準確度與測量電池時相同(2mV測量精度)。
MPQ2645X系列有內部被動平衡FET,可給單獨的電池放電。同時支持Sn三態(tài)輸出以直接控制更大的大功率外部FET或者充放電模塊。
MPQ2645X系列是一款可測量16節(jié)電池支持高達80V工作電壓的高精度電池組電壓監(jiān)視芯片。 它可以在1ms內測量16節(jié)電池電壓,同時保證2mV測量精度,多達6個GPIO口可以測量電池溫度或者外部電壓,集成了內部平衡FET和電壓保護器。它提供多種通訊接口和鏈接方式,支持多達256節(jié)大串聯電池組的應用,適用于電動,混合電動車輛和電網儲能系統等智能的電池管理系統。
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