ZHCUAO7A December   2022  – December 2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 针对不同的用例配置此设计
      2. 2.2.2 辅助电源策略
      3. 2.2.3 高侧 N 沟道 MOSFET
      4. 2.2.4 堆叠式 AFE 通信
      5. 2.2.5 热敏电阻多路复用器
      6. 2.2.6 CAN 堆叠
    3. 2.3 主要米6体育平台手机版_好二三四
      1. 2.3.1  BQ76972
      2. 2.3.2  MSPM0G3519
      3. 2.3.3  UCC334xx
      4. 2.3.4  LM5168
      5. 2.3.5  ISO1640
      6. 2.3.6  ISO1042
      7. 2.3.7  ISO1410
      8. 2.3.8  TPS7A24
      9. 2.3.9  TMP61
      10. 2.3.10 TPD2E007
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 软件要求
      1. 3.2.1 MSPM0 软件入门
        1. 3.2.1.1 下载并安装电路板测试所需的软件
        2. 3.2.1.2 将工程导入 CCS
        3. 3.2.1.3 编译工程
        4. 3.2.1.4 下载映像并运行
      2. 3.2.2 软件函数列表
        1. 3.2.2.1 Driverlib 函数列表
          1.        CAN_ID_Init_on_Startup
          2.        CAN_Write
          3.        CANprocessCANRxMsg
          4.        I2C_WriteReg
          5.        I2C_ReadReg
          6.        RS485_Send
          7.        RS485_Receive
        2. 3.2.2.2 应用函数列表
          1.        Temp_Mux_Polling
          2.        BatteryDataUpdate_32s
          3.        BQ769x2_OTP_Programming
          4.        Check_Signal_Pattern
          5.        BMU_FET_Test
      3. 3.2.3 软件工作流程
    3. 3.3 测试设置
    4. 3.4 测试结果
      1. 3.4.1 电芯电压精度
      2. 3.4.2 电池包电流精度
      3. 3.4.3 辅助电源和系统电流消耗
      4. 3.4.4 保护
      5. 3.4.5 工作模式转换
      6. 3.4.6 热敏电阻多路复用器
      7. 3.4.7 ESD 性能
      8. 3.4.8 浪涌抗扰度
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介
  12. 6修订历史记录

辅助电源策略

根据正常模式和运输模式下低电流消耗和良好热性能的要求,此设计为高压和低压 ESS 使用两种辅助电源策略。图 2-4 所示为适用于低压 ESS 的策略。

TIDA-010247 适用于低压 ESS 的辅助电源策略图 2-4 适用于低压 ESS 的辅助电源策略

由于系统在正常模式工作时,需要数百毫安的电流来与系统侧进行正常的 CAN 或 RS-485 通信,因此低电压 ESS 电源策略采用 120V 输入、0.3A、超低 IQ 同步直流/直流降压转换器 LM5168P 和低 IQ 0.3A LDO TPS7A25 作为主电源,与仅使用 LDO 相比,这样可提高系统效率和热性能。由于 32 节串联电池包电压可能超过 120V,因此在直流/直流转换器之前添加了一个分立式降压电路。

当系统遇到严重的电芯欠压情况且必须进入运输模式时,MCU 将两个 BQ76972 器件配置为通过 I2C 命令或 RST_SHUT 引脚进入关断模式,并通过 EN 引脚关闭 LM5168P 输出,从而将系统配置为非常低的电流消耗模式。此设计支持充电器连接唤醒功能和系统自带的唤醒功能。这两种方法均可唤醒底部 BQ76972 器件并启用正常的 3.3V 稳压器 REG1,然后 MCU 会通电并通过 EN 引脚启用 LM5168P。

为了覆盖 32 节串联电池系统,使用了两个堆叠的 BQ76972 器件来监测电芯电压和温度。避免两个堆叠组之间出现不平衡对于延长电池寿命而言非常重要。尽管电芯均衡有助于使所有电池电芯的电压相同,但最好避免两组之间的负载差异过大。在此设计中,隔离式 I2C 接口 ISO1640 用于实现 MCU 和顶部 BQ76972 器件之间的通信。ISO1640 的 VCC1 和 VCC2 之间的低电源电流差会使系统受益。

对于低压 ESS,该设计使用成本优化型基本隔离式电源模块 UCC33410 为 ISO1640 供电,以避免两个堆叠组之间的不平衡。图 2-5 展示了高压 ESS 的电源轨。

TIDA-010247 适用于高压 ESS 的辅助电源策略图 2-5 适用于高压 ESS 的辅助电源策略

不同于低压 ESS,该设计通常有一个外部前置稳压器来将电网电压转换为 24V 直流电压,从而为所有子系统供电。此外,出于安全考虑,隔离设计比低压 ESS 更严格。该设计考虑了 8mm 爬电增强型隔离设计,使该设计可用于高达 1500V 的系统,并且具有适当的保护性接地。