尽管电池组尺寸不同，但各种锂电池动力系统在以下几方面具有类似的要求：

 

1. 具备监控功能

 

2. 在苛刻的环境下能够保持良好的性能

 

3. 提供可靠、安全的电量管理

 

4. 降低系统的整体成本

 

为了最大限度的利用锂电池的电能，并且充分保证使用寿命，必须引入复杂的电池监控电路。这些电子电路能够监控电池单元的电压与温度，监控由多个电池单元串联而成的电池组的电压与电流，平衡电池单元之间的电压，并跨越势垒传输数据信号，其目的在于确保电池在驱动和充电时高效、安全地工作，并能延长电池的使用时间。

 

 

在高共模电压和高达数百安培开关瞬变的情况下，电池管理系统(BMS)必须对不同的电池单元进行精确的测量。系统的精度必须达到mV级，采样必须在严格的延迟时间范围内保持同步。采样速度和精度都会影响整个系统的效率。

 

可靠性是关键要求之一。系统必须提供安全机制，以便检测电池单元、电缆、监控电路和通信总线等的故障。数据保护机制也有助于进行错误检测。随着对功能安全的重视，系统渐渐要满足功能安全的需求。

 

系统还要求BMS具备较低功耗以减少对电池电量的消耗，同时避免加剧电池不平衡，所以监控器IC和隔离电路的功耗应尽可能低。而且未来趋势是需要主动平衡方案。

 

ADI 最新解决方案

 

自2008年起，ADI (LTC)锂电池监控IC产品已经发展到第四代。安全性，精度和功能已经不断提高，始终是业界最佳选择。

 

ADI 的最新的第四代锂电池主监控 IC 产品 LTC6811 分别能够对12个通道的电压和温度进行监测(未来产品提供更灵活的通道数)，极限精度优于1.2 mV。多个 LTC6811 可采用菊花链连接。该IC提供业界最快的转换速度和最佳数据保护。可在290 μs内检测12个通道的数据。此外，IC还提供被动式电池单元平衡控制功能。

 

 

ADI 的隔离式产品

 

ADI 的数字隔离器iCoupler®为汽车应用而优化，可在高数据速率下实现最低功耗。其封装尺寸小、通道选项多，因此，它所需组件量和占用电路板面积都最小；此外，该系列在整个使用周期内提供其高可靠性和质量保证。该系列被广泛用做高电压电路与低电压电路之间的SPI/GPIO/时钟隔离器。isoPower®是ADI 独特的集成电源数字隔离器解决方案，它提供隔离电源和多通道数字隔离功能；与分立式dc至dc隔离器加数字隔离器的方案相比，isoPower的成本更低、占用面积更小。ADI 提供多样的集成方案，产品种类仍在不断扩展。

 

BMS解决方案框图

 

隔离 SPI 架构

 

菊花链架构

 

 

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