真实 勾引 进阶的电动两轮车:更低资本,更高性能的BMS贬责有打算

发布日期:2024-11-02 12:40    点击次数:99

真实 勾引 进阶的电动两轮车:更低资本,更高性能的BMS贬责有打算

电动两轮车当作国内主要的中短途代步器具真实 勾引,截止到2020年,中国阛阓的保有量照旧进步3亿辆。这是一个特殊庞大的阛阓,不错说委果每家每户王人有一辆电动两轮车。针对这么一个阛阓巨大的应用,本文将对TI的典型BMS贬责有打算进行先容。

本文援用地址:https://www.eepw.com.cn/article/202111/429962.htm

诚然锂电板比较铅酸电板具有更高的能量密度和性价比,况且在新国主义驱动下将成为电动两轮车的主流,但不可暴虐的是锂电板比较铅酸电板而言,危急性更高,若不严慎对待,很容易发生火灾,爆炸等危急,因此这也对BMS贬责有打算提议了更高的条目。

濒临由锂电板组提供能源的电动两轮车应用,TI提供了有竞争力的BMS贬责有打算。按照电板串数,咱们不错将电动两轮车苟简分为电动自行车(≤16S) 和电摩(>16S)两类。

电动自行车

电动自行车频频为16S过甚以下的电板包。以16S电动自行车电板包为例,下图是一个典型的基于TI居品的BMS贬责有打算。重要器件选择了TI的最新址品,具有更低资本的同期具备更高的性能,匡助全球达成更优的BMS联想。

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宽输出规模直流变换器输出特点

从结构上看,咱们不错苟简分为5个部分:

●   电板监控与保护

●   电板照看与约束

●   充放电功率通路

●   通讯与传感

●   辅助电源

底下针对各个部分的重要器件进行先容:

电板监控与保护

该部分主要包括模拟前端和二次保护芯片。该部分主若是对每一节电板进行监控和保护真实 勾引,细心电板超出安全责任区,激励危急。

●   模拟前端:BQ76952

BQ76952是TI最新一代的高串数模拟前端,它赞助3-16串的应用。同系列的居品还有BQ76942和BQ769142,分歧赞助3-10串和3-14串的应用,使用者可按照本体需要进行选拔。BQ769x2集成了过压,欠压,过温,过流,短路等应答各式故障情况下的一次保护。赞助I2C、SPI、HDQ等多种通讯风光。集成了里面电板平衡,同期也赞助外部平衡。此外BQ769x2还赞助乱序上电,极大从简了产线安装时刻过甚资本。而集成的高边驱动,比较上一代居品BQ769x0,关于高边保护的应用,不错从简一颗驱动IC—BQ76200。况且BQ76952不仅不错和MCU搭配使用,也不错脱离MCU,独处开动,适用于低资本的应用方位。

●   二次保护:BQ77216

为了幸免因为模拟前端故障,导致电板包处于莫得保护的危急境地,频频还会有二次保护,在发生严重故障况且一次保护莫得动作时,二次保护启动,熔断保障丝,幸免危急发生。

BQ77216是TI最新的针对电动两轮车应用所拓荒的二次保护芯片,亦然笔者所知当今为止市面上第一款且唯独一款赞助16串的二次保护芯片。以往的有打算王人是选择多少颗5S的二段保护IC, 如BQ7718加上一些外围的逻辑以及阻容进行级联使用。单芯片的有打算不仅从简了资本,而且简化了联想与布板的难度,进步了PCB的期骗率,同期可靠性也获得了加强。BQ77216有多种确立可选,使用者不错按照本体需要选拔合适的型号,若莫得合乎的型号,不错关系对应的期间赞助进行定制。

探花极品

电板照看与约束

该部分主要包括电量计和微约束器。关于一些低端居品,爱情电影网频频会选用电压查表法来进行电量的运筹帷幄,这么的按序诚然糟蹋,但精度不高。而关于中高端的居品,频频还需要电量计提供愈加精准的电量运筹帷幄与泄漏。况且大部分方位需要息争MCU进行责任,达成对电板的补充照看和对外的信圮绝互。

●   电量计:BQ34Z100

BQ34Z100是独处于电板节串联确立除外责任的电量计贬责有打算。它通过一个外部电压调遣电路,可赞助3V至65V的电板,可对此电路进行自动约束以减少系统功耗。BQ34Z100器件提供几个接口选项,其中包括一个I2C从接口、一个HDQ从接口、一个大略四个径直LED接口、和一个警报输出引脚。此外,BQ34Z100提供关于外部端口延伸器(赞助多于四个LED)的赞助。

●   处理器:MSP430FR2155DBT

MSP430FR215x微约束器(MCU)均属于MSP430MCU 超值系列超低功耗低资本器件居品系列将专有的镶嵌式 FRAM 和举座超低功耗系统架构相联接,从而在保证性能的同期降愚顽耗。适当用于电板供电方位,从简电量,延长续航。

充放电功率通路

充放电功率管按照电压电流等本体需要进行登科即可,本文不作念赘述。

通讯与传感

该部分主要包括CAN通讯收发器和热敏电阻。

●   CAN通讯收发器:TCAN1042HV

这款CAN收发器系列合乎ISO1189-2 (2016) 高速CAN(约束器局域收罗)物理层圭臬。总共器件均联想用于数据速率高达2Mbps(兆位每秒)的CAN FD收罗。配有效于I/O电平调遣的辅助电源输入(用于建造输入引脚阈值和 RXD 输出电平)。该系列具备低功耗待机模式及烦扰叫醒苦求特点。此外,总共器件均包含好多保护功能,以进步器件和CAN的厚实性。

●   热敏电阻:TMP61

TMP61 线性热敏电阻可在总共这个词温度规模内提供线性度和经久如一的聪慧度,赞助使用糟蹋而准确的按序进行温度调遣。器件的低功耗和较小的热质料可最大约束地减小自愿烧的影响。这些器件具有内置的高温失效看护性能以及对环境变化的刚毅抵挡力,联想用于长命命的高性能应用。TMP6系列器件的工致外形还允许集结热源摒弃,并具有快速反当令刻。

与 NTC 热敏电阻比较,它具有以下优点:无需稀奇的线性化电路、校准最小化、电阻容差变化更小、高温下聪慧度更高,以及可从简处理器时刻和内存的简化调遣按序。

辅助电源

BQ769x2集成了两个输出可确立的LDO。然则关于高压大电流的应用,计议到高压差引起的散热问题,仍然需要使用一颗高后果的DC-DC电源芯片,将电板高压调遣为一个相对低压,如5V,再通过一颗LDO将DC-DC的输出调遣为低噪声的电源轨给MCU供电。

●   DC-DC:LM5164

因为是电板应用,为了最大约束地延长电板使用时长,是以对芯片的静态功耗条目较高。LM5164空载静态电流极低,仅为10.5uA,不错最大约束从简电板电量,延长续航。况且LM5164最大赞助100V的输入电压,为16串的应用提供安全的耐压。选择的COT模式约束架构,具备更快的瞬态反应速率。

●   LDO:TLV70433

TLV704系列LDO具有极低的静态电流,仅为3.2uA。况且在全温度以及全负载规模内,静态功耗也基本是恒定的,是低功耗微约束器,如MSP430,理念念的供电电源。

电摩

电摩的有打算与电动自行车的有打算基本近似。电摩和电动自行车的主要区别是电摩的串数频频在16串以上,常见的有17串,20串和24串。因为串数的加多,电动自行车的有打算中所选择的单颗BQ76952就不成温存需求。这就需要将两颗BQ769x2进行级联使用,相似的BQ77216也需要进行级联使用。况且级联使用后还需要用到一颗间隔I2C进行两颗BQ769x2之间的间隔通讯。

●   间隔I2C:ISO1640

ISO164x系列是TI最新的I2C间隔器,具备更高的性价比。它赞助热插拔,低功耗的双向I2C间隔器。温存UL 1577圭臬,通过了UL,CSA,CQC,VDE,TUV认证真实 勾引,赞助1.7MHz双向传输速率。