基于ISL78600的优异热拔插防护的自研BMS解决方案
方案概述
1. 方案介绍:
BMS项目细节
ISL78600通过对电池组进行采样,然后把采集到的电压信号,温度信号给到MCU S9KEAZ64AMLH,电流的采样是通过采样电阻把电压信号送给ISL28022,之后再通过I2C给到MCU,MCU再通过CAN总线和外部进行通信,MCU也通过flash W25X80进行存储,同时MCU也根据需要通过对外部的MOS开关管来控制充放电功能。
2. 主要功能和性能参数:
监控单体电池电压。
电池组温度。
智能均衡管理,保护了锂电池组,延长其使用寿命。
同时记录电量SOC、异常运行状态。
3. 方案核心优势:
ISL78600,优异的热拔插防护,随机电池连接防护。
ISL78600采用高抗噪和瞬态容错通讯机制;单个IC支持测量12Cells电池,通过菊花链级联方式可管理 6~168CELLS电池。
单节电池电压测量精度达±2.5mV,集成内部温度测量。
所有关键的内部函数集成系统诊断,集成防通讯丢失看门狗关机设备。检测外部故障,如开线,过压和欠压,以及温度和电池平衡故障。
ISL28022:总线电压范围:0~60V, 16位西格玛-得塔模数转换器监控电流和电压,电压测量误差:<0.3%,电流测量误差:<0.3%,支持负的系统电压,过压、欠压和电流故障监控 I2C总线接口, 宽电源电压范围:3.0~5.5V, 静电防护:8KV, 支持高速 I2C:3.4MHzISL28022平均消耗电流为 700uA,封装类型有 MSOP10和 QFN16,温度范围为 -40 C至 +125 C。
框图:
ISL78600
*条件:温度= -20°C + 60°C,VCELL = 2.6 v至4.0 v,限制了应用于±3σ分布。
关键特性
12-cell电压监控,支持锂离子CoO2,锂离子Mn2O4,锂离子FePO4化学反应
董事会层面细胞电压测量精度±1.5 mv
可电池电压测量
包电压测量精度±100 mv
14-bit包电压和温度测量
电池电压扫描速率19.5µs细胞(234µs扫描12细胞)
内部和外部的温度监测
四个外部温度输入
健壮的菊花链通信系统
集成系统诊断为所有关键的内部函数
基于硬连接和通讯故障通知
综合监管机构关闭设备如果交流是失去了
2 mbps SPI
AEC-Q100合格的
描述
ISL78600锂离子电池管理器IC监督12系列细胞连接。提供准确的监测,一部分细胞平衡和广泛的系统诊断功能。三种细胞平衡模式包含:手动平衡模式,定时的平衡模式,自动平衡模式。自动平衡模式电荷转移时终止平衡函数值指定的主机单片机已经满足。
ISL78600传达到主机单片机通过SPI接口和其他ISL78600设备使用一个健壮的、专有的,二线链系统。
ISL78600提供指定为64年Ld TQFP包和操作温度范围为-40°C + 105°C。
应用程序
混合动力电动汽车(HEV),插电式混合动力电动汽车(PHEV)和电动汽车(EV)电池组
电动摩托车电池
备用电池和能源存储需要高精度的系统管理和监控
便携式和半固定的设备
热拔插
热插拔(hot-plugging或Hot Swap)即带电插拔,热插拔功能就是允许用户在不关闭系统,不切断电源的情况下取出和更换损坏的硬盘、电源或板卡等部件,从而提高了系统对灾难的及时恢复能力、扩展性和灵活性等。因为热插拔可以节省时间,减少操作步骤,还可以降低开关机时启动电流过大对计算机硬件的冲击(还有一个主要原因是符合人的惰性),所以被一些电脑玩家频繁使用。
功能特点
热插拔最早出现在服务器领域,是为了提高服务器易用性而提出的。在我们平时用的电脑中一般都有USB接口,这种接口就能够实现热插拔。如果没有热插拔功能,即使磁盘损坏不会造成数据的丢失,用户仍然需要暂时关闭系统,以便能够对硬盘进行更换。而使用热插拔技术只要简单的打开连接开关或者转动手柄就可以直接取出硬盘,而系统仍然可以不间断地正常运行。
工作原理
实现热插拔需要有以下几个方面支持:总线电气特性、主板BIOS、操作系统和设备驱动。那么我们只要确定环境符合以上特定的环境,就可以实现热插拔。
总线电气特性
目前的系统总线支持部分热插拔技术,特别是从586时代开始,系统总线都增加了外部总线的扩展,因此这方面我们的顾虑可以消除。
主板BIOS
从1997年开始,新的BIOS中增加了即插即用功能的支持,虽然这种即插即用的支持并不代表完全的热插拔支持,仅支持热添加和热替换,但这是我们热插拔中使用最多的技术了,所以板BIOS这个问题也可以克服了。
操作系统
在操作系统方面,从Windows95开始就开始支持即插即用,但对于热插拔支持却很有限,直到NT 4.0开始,微软开始注意到NT操作系统将针对服务器领域,而这个领域中热插拔是很关键的一个技术,所以操作系统中就增加了完全的热插拔支持,并且这个特性一直延续到基NT技术的Windows 2000/XP操作系统,因此只要使用NT4.0以上的操作系统,热插拔方面操作系统就提供了完备的支持。
设备驱动
驱动方面,目前针对Windows NT,Novell的Netware,SCO UNIX的驱动都把热插拔功能整合了进去,只要选择针对以上操作系统的驱动,实现热插拔的最后一个要素就具备了。通常来说,一个完整的热插拔系统包括热插拔系统的硬件,支持热插拔的软件和操作系统,支持热插拔的设备驱动程序和支持热插拔的用户接口。
责任编辑:Davia
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