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严防电池泄漏的优于0.04%的准确度高压电池监视器

发布时间:2012-12-12 责任编辑:sherryyu

【导读】凌力尔特公司新款高压电池监视器LTC6804,为超越汽车和工业应用的环境、可靠性及安全性要求而设计。该器件集成isoSPI接口,仅使用双绞线就可在高达1Mbps和长达100米的接线提供很高的抗RF噪声能力。


凌力尔特(Linear)公司日前推出面向混合电动型和电动型汽车以及其他高压、堆叠式电池系统的高压电池监视器LTC6804。该器件能以16位分辨率和优于0.04%的准确度来测量12节高达4.2V的串联连接电池。利用一个亚表面齐纳电压基准,可在整个时间、温度和工作条件下保持高精度。当串联堆叠时,LTC6804允许在大型高压系统中测量每节电池的电压。6804同时拥有6种工作模式,以优化更新率、分辨率和内置3阶噪声滤波器的低通响应,最快速模式时,可在290μs内测量所有电池。

Linear信号调理产品部的产品市场经理Brian Black介绍说,为支持具有高电磁干扰(EMI)的分布式模块化拓扑,需要一个稳健的通信系统。最常见的实现方案是采用一个隔离式CAN接口,需要一个微处理器、数字隔离器和CAN收发器。LTC6804通过整合一个被称为isoSPI的内置接口,免除了CAN的成本和软件复杂性。凭借isoSPI与一个简单变压器的组合,只需采用一根双绞线即可实现速率高达1Mbps的长距离数据传送。

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图题:凌力尔特公司新款高压电池监视器LTC6804

在此基础上,利用Linear专有的两线isoSPI接口,多个LTC6804可以在长距离互连,并同时工作。isoSPI接口集成到每一个LTC6804中,仅使用双绞线就可在高达1Mbps和长达100米的接线提供很高的抗RF噪声能力。有两种可用的通信选项:对于LTC6804-1,多个器件采用菊链式连接,一个主处理器贯通所有器件;对于LTC6804-2,多个器件并联连接至主处理器,对每个器件进行个别寻址。

与大多数同类竞争产品所采用的速度快得多的SAR型转换器不同,LTC6804采用的是ΔΣ ADC。Brian Black对此解释说,假如系统噪声淹没了信号,那么快速采集就没有用处了。ΔΣ转换器具有内置的高阶低通滤波功能电路,为了利用这种特性,LTC6804设计了6种用户可编程的ADC速度,这使得用户能够为其系统选择最佳的滤波和ADC速度组合。在其最高速度下,高电压电池组中所有电池可在290μs之内完成测量。具有一个26Hz截止频率的慢速ADC设定值可用于消除EMI以实现周期性校准。

LTC6804为最大限度降低功耗而设计,尤其是在长期储存时电池泄漏是不能接受的。在休眠模式,LTC6804从电池吸取不到4?A电流。通用I/O引脚可用来监视诸如电流和温度等模拟信号,而且可通过电池电压测量被同时捕获。其他特点包括可利用一个长达2小时的可编程平衡定时器对每节电池进行被动电荷平衡,即使当LTC6804处于睡眠模式时也不例外。LTC6804可与温度传感器、ADC、DAC和EEPROM等外部I2C器件连接。本机EEPROM可用来存储串行化和校准数据,从而实现模块化系统。

LTC6804为超越汽车和工业应用的环境、可靠性及安全性要求而设计。LTC6804全面规格在-40°C至125°C的温度范围内工作。该器件为符合ISO 26262(ASIL)的系统而设计,全套自测试确保无潜在故障情况。为了实现这一点,LTC6804包括一个冗余电压基准、扩展的逻辑测试电路、导线开路检测功能、一个看门狗定时器和在串行接口的数据包误差检验。

与LTC6804一起,凌力尔特还推出了LTC6820 isoSPI收发器。LTC6820跨长达100米的隔离势垒实现串行外围接口(SPI)总线的双向传输。使用LTC6820时,SPI数据被编码成差分信号,然后通过双绞线和一个简单和低成本的以太网变压器发送。LTC6820支持高达1MHz的SPI数据速率,并采用匹配的供应和吸收电流,以免除增设一个变压器中心抽头的需要,并同时降低EMI。驱动电流和比较器门限用两个电阻器设定,从而允许优化系统接线长度和信噪比性能。LTC6820是LTC6804高压电池监视器的伴随器件,并具备内置isoSPI接口。运用LTC6804的电池管理系统可通过LTC6820连接至外部组件。

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