這些電池組通常由單塊鋰離子電池、鋰(li)聚(ju)合(he)物(wu)電(dian)池(chi)或(huo)磷(lin)酸(suan)鋰(li)電(dian)池(chi)構(gou)成(cheng)，如(ru)果(guo)使(shi)用(yong)不(bu)當(dang)可(ke)能(neng)會(hui)造(zao)成(cheng)危(wei)險(xian)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)火(huo)災(zai)或(huo)爆(bao)炸(zha)。為(wei)確(que)保(bao)電(dian)池(chi)的(de)安(an)全(quan)使(shi)用(yong)，電(dian)池(chi)組(zu)內(nei)的(de)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)對(dui)電(dian)池(chi)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong)，使(shi)電(dian)池(chi)僅(jin)在(zai)電(dian)池(chi)製(zhi)造(zao)商(shang)規(gui)定(ding)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)運(yun)行(xing)。這(zhe)些(xie)條(tiao)件(jian)通(tong)常(chang)包(bao)括(kuo)：

 

● 最大允許充電電壓

● 最大充放電電流

● 規定的充放電溫度範圍

 

因此，測量電池組內的關鍵參數至關重要，尤其是電池組內電池電壓
、電流和溫度，因為這些參數超過極限值時
，將會觸發適當的保護措施。

 

測量數據必須準確，以便設計人員決定在設計中包含多少裕度。例如，如果電池規格將全充電電壓限製為4.3V

，但測量數據的精度為±50 mV，則設計人員必須將係統配置為在測量顯示電壓高於4.25V時禁用充電。但是，由於實際電池電壓可能低至4.2V
，在這種情況下，充電會在電池充滿電之前停止，從而導致應用容量的浪費和電池壽命縮短。

 

BQ76942和BQ76952等電池組的高精度電池監視器和保護器專為使用鋰離子、鋰聚合物或磷酸鋰電池的應用設計。這些設備支持從3s到10s（BQ76942）和16s（BQ76952）的串聯電池組，可以測量電池電壓

、電流和溫度，並可以與其他電路共享數據，例如電池組中的獨立微控製器或電動自行車中的係統控製器。BQ76942和BQ76952還hai可ke以yi使shi用yong數shu據ju自zi動dong觸chu發fa電dian池chi保bao護hu，禁jin用yong電dian池chi組zu以yi避bi免mian超chao出chu製zhi造zao商shang規gui範fan運yun行xing，並bing在zai條tiao件jian允yun許xu時shi重zhong新xin啟qi用yong電dian池chi組zu
，無wu論lun是shi否fou與yu主zhu機ji或huo係xi統tong微wei控kong製zhi器qi交jiao互hu。

 

圖1展示了BQ76952的框圖
，其集成了：

 

● 測量和檢測子係統，用於監測電壓、電流和溫度
，以便在參數超過允許閾值時進行檢測。

● 驅動外部保護FET和化學熔絲的執行器。

● 一個數字主機接口子係統


，除了用於選擇功能的引腳控件外，還支持多個串行通信標準。

● 多個電壓調節器
，一個用於內部電路，兩個供外部使用。

 

圖1：BQ76952框圖

 

圖2顯示了基於BQ76952的16s電池組的簡化原理圖，使用I2C與主微控製器通信。集成調節器為微控製器和可選的外部收發器提供電源軌。

 

圖2：基於BQ76952的16s係統簡化原理圖

 

BQ76942和BQ76952中的測量子係統將電池組內的各種電壓、電(dian)流(liu)和(he)溫(wen)度(du)數(shu)字(zi)化(hua)。由(you)於(yu)每(mei)個(ge)測(ce)量(liang)都(dou)有(you)特(te)定(ding)的(de)要(yao)求(qiu)，因(yin)而(er)這(zhe)些(xie)測(ce)量(liang)是(shi)以(yi)不(bu)同(tong)的(de)方(fang)式(shi)獲(huo)得(de)的(de)。例(li)如(ru)，溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)緩(huan)慢(man)

，因(yin)此(ci)可(ke)以(yi)緩(huan)慢(man)地(di)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)和(he)計(ji)算(suan)。然(ran)而(er)，電(dian)池(chi)組(zu)電(dian)流(liu)可(ke)能(neng)有(you)短(duan)脈(mai)衝(chong)活(huo)動(dong)，如(ru)果(guo)不(bu)連(lian)續(xu)采(cai)樣(yang)，可(ke)能(neng)會(hui)遺(yi)漏(lou)。

 

處理電壓和庫侖計數器ADC生成的值
，以提供測量數據，這些數據在設備內使用，並可供電池組內的單獨處理器、電動工具或電動自行車中的係統控製器訪問。這些數據包括：

 

● 單塊電池的差分電壓和選擇額外的係統電壓。

● 電池組電流和通過的電荷（庫侖計數）。

● 內部裸片和9個外部熱敏電阻溫度讀數。

 

支持外部熱敏電阻測量的引腳也可用於通用ADC輸入，支持不超過~1.8V的輸入電壓。電壓ADC在測量回路上工作
，且輸入在多個輸入之間定期多路複用。BQ76942和BQ76952的測量子係統包括多個可編程選項，可以在測量速度和精度之間進行優化和權衡。

 

隨著電池供電的消費品越來越流行，確保它們在安全電壓、電流和溫度範圍內運行至關重要。具有集成功能的電池監視器可以幫助設計工程師在提高精度的同時解決這三個關鍵問題。有關使用TI電池監視器進行設計的更多信息，請查看下麵的其他資源。

 

本文轉載自德州儀器。

 

 

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