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就锂离子电池而言,需要电池容量平衡,从而导致了额外的热量管理问题

(去除热量),而

且如果需要有源平衡,还需要电源转换电路。温度探头常常分布在整个模块之上,以提供一
种将电压读数与充电状态关联起来的方法,因而需要一些支持电路和连接方案。设计时一个
常常忽视的考虑因素是,当产品安装之前闲置或储存在货架上时,电池的电量泄漏应该是
最低的。在有些情况下,额外的控制配线是必要的。

在上面实现的这些结构中,都有一个常见的测量功能构件,该构件包括一个多通道

 

ADC、安全隔离势垒和某种程度的本地处理能力。图 2 电路显示了一个实现数据采集功能的
可扩展设计平台。在这个图中,实现功能的核心组件是凌力尔特的

 LTC6803 电池组监视器

 

IC,同时显示的还有一个 SPI 数据隔离器和一些可选的特殊用途电路。该电路包括输入滤波
器和无源平衡功能,构成了一个完整的

 12 节电池数据采集解决方案。如果需要,这类电路

可以简单地复制,以支持更多电池测量方案,同时共享主微控制器的本地

 SPI 端口,该主

微控制器反过来再提供外部

 CAN 总线或其他 LAN 型数据链路所需。

 

与前一代监

视 器 件 相 比 ,
LTC6803  的 主
要改进是,支持
电 源 停 机 和

/ 或

单独由电池组供
电 。 当 电 源 从

 

V+  引脚去掉时 ,
电池加载将降至

( 仅 有   nA  级

半导体泄漏

)。工

作电源可以由接
通的电池组电压
提供,或从一个
单独的电源提供

  V+ , 只 要 电

压始终至少与电
池组一样高就行。为了实现简单性,

LTC6803 还可以直接从电池组获取功率,在这种情况下,

最低功率状态

(即备用) 将仅消耗 12uA 电流。LTM2883 数据隔离器通过一个内部隔离的 DC-

DC 转换器,从主处理器供电,因此该器件将自动与主处理器一起断电。LTM2883 的一个非
常有用的功能是,它还能向隔离的电子组件

(即电池端) 提供很大和得自主机的功率。一个小

型升压电源功能组件

 (图 2 中的 LT3495-1) 就是这样驱动的,以独立地给 LTC6803 供电,

以便电池仅提供

 ADC 测量输入电流 (即在有效转换时平均值 < 200nA)。该电路具有绝对最

低的寄生电池泄漏,同时消除了任何电池的工作电流失配,否则这种失配可能逐步导致电
池容量失衡。