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基于ISL78600、MC9S12XET256、ADUM1401的BMS电池管理系统解决方案

2018-05-25
类别:汽车电子
eye 1013
文章创建人 拍明

BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家,主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组,所述BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接,所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接,所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接,所述控制模组分别与电池组及电气设备连接,所述BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。

BMS电池管理系统功能

BMS是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的第一个字母简称组合,称之谓电池管理系统。

BMS电池管理系统实现以下几个功能:

(1)电池端电压的测量

(2)单体电池间的能量均衡:

即为单体电池均衡充电,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡技术是世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。

(3)电池组总电压测量

(4)电池组总电流测量

(5)SOC计算

准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge,即SOC),即电池剩余电量,保证SOC维持在合理的范 围内,防止由于过充电或过放电对电池的损伤,

(6)动态监测动力电池组的工作状态:

在电池充放电过程中,实时采集电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池发生过充电或过放电现象。

(7)实时数据显示

(8)数据记录及分析

同时挑选出有问题的电池,保持整组电池运行的可靠性和高效性。

(9)通讯组网功能

解决方案

基于ISL78600、MC9S12XET256、ADUM1401的BMS电池管理系统解决方案.png

器件

AFE

MCU

CAN

Isolator

Power Managerment

产品型号

ISL78600

MC9S12XET256

ADUM3053

ADUM1401

REC5-2405

【ADUM1401】

四通道数字隔离器(3/1通道方向性)

产品详情

ADuM1401是采用3/1通道方向性的四通道数字隔离器,采用ADI公司iCoupler® 技术。 这些隔离器件将高速CMOS与单芯片空芯变压器技术融为一体,具有优于光耦合器等替代器件的出色性能特征。

iCoupler 器件不用LED和光电二极管,因而不存在一般与光耦合器相关的设计困难。 简单的iCoupler 数字接口和稳定的性能特征,可消除光耦合器通常具有的电流传输比不确定、非线性传递函数以及温度和使用寿命影响等问题。

这些 iCoupler 产品不需要外部驱动器和其它分立器件。 此外,在信号数据速率相当的情况下, iCoupler 器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6。

ADuM140x系列隔离器提供四个独立的隔离通道,支持多种通道配置和数据速率(请参考数据手册“订购指南”部分)。 所有型号均可采用2.7 V至5.5 V电源电压工作,与低压系统兼容,并且能够跨越隔离栅实现电压转换功能。 此外,ADuM140x具有低脉冲宽度失真(CRW级小于2 ns)和严格的通道间匹配(CRW级小于2 ns)特性。 与其它光耦合器不同,ADuM140x隔离器具有已取得专利的刷新特性,可确保不存在输入逻辑转换时及缺少一个电源条件下的直流正确性。

应用

通用多通道隔离

SPI接口/数据转换器隔离

RS-232/RS-422/RS-485 收发器

工业现场总线隔离

汽车系统

优势和特点

汽车应用版本已通过AEC-Q100认证

低功耗工作

双向通信

3 V/5 V电平转换

工作温度最高可达: 125 ℃

高数据速率: dc至90 Mbps (NRZ)

精密时序特性

高共模瞬变抗扰度: >25 kV/μs

ADUM1401.png

ADUM1401.png



【ISL78600】

Automotive-Grade Battery Monitor and Battery Manager Enable ASIL-D Compliant Systems

The ISL78610 12-cell lithium-ion (Li-ion) battery pack monitor provides cell balancing and accurate voltage and temperature monitoring to safeguard Li-ion battery packs in hybrid electric vehicles, plug-in hybrid electric vehicles, and electric vehicles. The ISL78600 Li-ion battery manager IC supervises up to 12 series connected cells and provides accurate monitoring, cell balancing and extensive system diagnostics functions.

ISL78600.png

System designers can use the ISL78610 as a standalone battery-pack monitor or as a redundant back-up device when combined with the high accuracy ISL78600. Together, the ISL78610 and ISL78600 offer internal and external fault detection such as open wire, over and under voltage as well as temperature and cell balancing faults to mitigate battery pack failures.

ISL78600.png

Key Features

Up to 12-cell voltage monitors with support for Li-ion CoO2, Li-ion Mn2O4, and Li-ion FePO4 chemistries

Board level cell voltage measurement accuracy ±1.5mV

13-bit cell voltage measurement

Pack voltage measurement accuracy ±100mV

14-bit pack voltage and temperature measurements

Cell voltage scan rate of 19.5μs per cell (234μs to scan 12 cells)

Internal and external temperature monitoring

Up to four external temperature inputs

Robust daisy chain communications system

Integrated system diagnostics for all key internal functions

Hardwired and communications based fault notification

Integrated watchdog shuts down device if communication is lost

2Mbps SPI AEC-Q100 qualified

Description

The ISL78600 Li-ion battery manager IC supervises up to 12 series-connected cells. The part provides accurate monitoring, cell balancing, and extensive system diagnostics functions. Three cell balancing modes are incorporated: Manual Balance mode, Timed Balance mode, and Auto Balance mode. The Auto Balance mode terminates balancing functions when a charge transfer value specified by the host microcontroller has been met.

The ISL78600 communicates to a host microcontroller through an SPI interface and to other ISL78600 devices using a robust, proprietary, two-wire daisy chain system.

The ISL78600 is offered in a 64 Ld TQFP package and is specified for operation at a temperature range of -40°C to +105°C.

Applications

Hybrid Electric Vehicle (HEV), Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV), and Electric Vehicle (EV) battery packs

Electric motorcycle battery packs

Backup battery and energy storage systems requiring high accuracy management and monitoring

Portable and semiportable equipment





责任编辑:Davia

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