【導讀】近(jin)年(nian)來(lai)，無(wu)繩(sheng)吸(xi)塵(chen)器(qi)和(he)掃(sao)地(di)機(ji)器(qi)人(ren)越(yue)來(lai)越(yue)普(pu)及(ji)，給(gei)人(ren)們(men)的(de)生(sheng)活(huo)帶(dai)來(lai)了(le)極(ji)大(da)的(de)便(bian)利(li)。而(er)電(dian)池(chi)包(bao)作(zuo)為(wei)吸(xi)塵(chen)器(qi)和(he)掃(sao)地(di)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)核(he)心(xin)部(bu)件(jian)，不(bu)僅(jin)關(guan)係(xi)到(dao)產(chan)品(pin)的(de)使(shi)用(yong)體(ti)驗(yan)
，同(tong)時(shi)也(ye)關(guan)係(xi)到(dao)用(yong)戶(hu)的(de)生(sheng)命(ming)安(an)全(quan)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)格(ge)外(wai)地(di)關(guan)注(zhu)。

無繩吸塵器電池包目前市麵上主要為7串電池組
，有時也會為5串或6串。而掃地機器人的電池包
，目前主流則為4串。根據不同的需求，可以將吸塵器/掃地機器人電池組的BMS拓撲分為三類：電量計型
，模擬前端+MCU型，硬件保護型。下麵分別對這三種BMS拓撲以及相應的TI產品進行介紹。

電量計型

如圖1所示為電量計型BMS拓tuo撲pu示shi意yi圖tu。僅jin電dian量liang計ji單dan顆ke芯xin片pian，結jie合he電dian流liu采cai樣yang電dian阻zu
，保bao護hu開kai關guan構gou成cheng電dian池chi包bao。該gai方fang案an的de優you點dian是shi使shi用yong單dan顆ke芯xin片pian即ji可ke實shi現xian電dian量liang計ji算suan，電dian池chi監jian控kong以yi及ji保bao護hu。

圖1. 電量計型BMS拓撲

圖1中采用的電量計為BQ40Z80。該電量計支持2-6s電池組
，采用TI特有的阻抗跟蹤算法
，電量精度可達1%
，並且能夠對電池老化進行跟蹤，在電池老化的情況下仍然能夠保證高電量精度。BQ40Z80集成了過壓，欠壓，過流
，短路，過溫，欠溫等20duozhongbaohugongneng，keyiduidianchijinxingquanfangweidebaohu。erjichengdegaobianqudongzekeyibaozhengjishizaibaohuchufahou，dianliangjirengrannenggouhezhujijinxingtongxin。ciwai，BQ40Z80還集成了內部均衡電路，保證了不同電芯之間的電量均衡
，延長了設備的整體續航時間，提升用戶體驗。

此外，對於4串的電池包，還可以使用BQ40Z50，支持2-4s
，功能和BQ40Z80類似，感興趣的讀者可以在TI官網上查找完整的產品資料
，本文不再贅述。

模擬前端+MCU型

圖2所示為模擬前端+MCU型BMS拓撲示意圖。該拓撲與電量計型類似，隻是將電量計替換為模擬前端和MCU。該拓撲和電量計型拓撲相比

，該方案不再自帶電量計算功能，但仍可通過MCU結合電壓電流采樣數據進行電量計算，電量精度取決於采樣精度和電量算法。

圖2. 模擬前端+AFE型BMS拓撲

圖2中采用的模擬前端為BQ76942，支持3-10s應用。BQ76942tongyangjichengleguoya，qianya，guoliu，duanlu
，guowen

，qianwendengduozhongbaohugongneng，keyiduidianchijinxingquanfangweidebaohu。jichengdegaobianqudongzekeyibaozhengjishizaibaohuchufahou
，rengrannenggouhezhujijinxingtongxin。ciwai，BQ76942也集成了內部均衡電路
，保證了不同電芯之間的電量均衡，延長了設備的整體續航時間。對於低邊保護方案，推薦使用TI的BQ76930 (6-10s)和BQ76920 (3-5s)，當然也可以和TI的高邊驅動BQ76200搭配使用，實現高邊保護。對於MCU，TI的430係列有豐富的產品，可以滿足各種應用需求，因本文主要聚焦模擬產品，就不在此贅述。

硬件保護型

圖3所示為硬件保護型BMS拓撲示意圖。僅由保護IC
，結合電流采樣電阻，保護開關構成電池包。該方案的優點很明顯： 簡單，價格便宜。但缺點同樣明顯： a. 功能有限，僅支持保護功能，並且保護值不可配置
，靈活性較差； b. 不具備電量計算功能，需要主機端額外具備電量計算能力。因此該拓撲更適合應用於低成本或者主機側能力較強的場合。

圖3. 硬件保護型BMS拓撲

圖3中采用的保護IC為BQ77915，支持3-5s應用，對於5s及以上串數的應用
，可以將若幹BQ77915級聯使用，最多可支持20s。BQ77915集成了過壓，欠壓
，過流，短路，過溫，欠溫等多種保護。過流保護延時是可配置的。並且BQ77915也集成了內部電池均衡電路，可保證不同電芯之間的電量均衡

，延長了設備的整體續航時間。

若實際應用不需要電池均衡，則可以選擇性價比更高的BQ77905。

上述兩款保護IC，TI均提供了不同配置的型號供客戶選擇，若現有型號仍然不能滿足實際應用的需求，可聯係對應的銷售團隊進行定製滿足要求的產品。

另(ling)外(wai)，某(mou)些(xie)產(chan)品(pin)會(hui)對(dui)保(bao)護(hu)提(ti)出(chu)更(geng)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)，需(xu)要(yao)具(ju)備(bei)二(er)段(duan)保(bao)護(hu)，來(lai)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)包(bao)的(de)防(fang)護(hu)等(deng)級(ji)。對(dui)於(yu)有(you)二(er)段(duan)保(bao)護(hu)需(xu)求(qiu)的(de)用(yong)戶(hu)，推(tui)薦(jian)使(shi)用(yong)TI的BQ7718係列產品，和BQ77915一樣
，TI提供了多種配置供用戶選擇，並且若產品列表裏沒有合適的型號
，同樣可以聯係對應的銷售團隊進行定製。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片
、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

降壓轉換器 - 從電路到完全集成的模塊

MOS管驅動芯片LT1910

恒定導通時間控製的過去與現在

模擬開關充當DC/DC轉換器 

為放大器模擬輸入模塊提供強大的輸入過壓保護