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Maxim推出高压、12节锂电池监测IC

导读: Maxim推出高压、12节电池监测IC MAX11068,适用于混合动力车、电动车和其它多节串联电池组供电系统。该高度集成方案采用专有的阶梯形SMBus™通信总线,允许以菊链方式将多片MAX11068连接在一起...

         Maxim推出高压、12节电池监测IC MAX11068,适用于混合动力车、电动车和其它多节串联电池组供电系统。该高度集成方案采用专有的阶梯形SMBus™通信总线,允许以菊链方式将多片MAX11068连接在一起,无需昂贵的隔离器件。该方案能够降低80%的电池管理系统(BMS)成本,简化电池组设计,提供精确的电池均衡以充分利用电池容量。

        MAX11068具有业内最高精度和极低功耗,集成安全和诊断功能以及多种可配置功能,有效解决了大容量电池组的安全监测和精确均衡问题。器件理想用于汽车、工业、电力线和电池备份等多种电池系统。

锂离子供电技术—一个飞速成长的市场
 
在未来的燃料槽中,HEV电池组将成为下一代运输系统中动力驱动的重要组成部分。

         锂离子(Li+)电池以其较高的能量密度和较之镍氢(NiMH)电池更长的驱动时间,有望在2015年占据市场主导地位。然而Li+电池极不稳定,需要精心的设计和先进的监测方案以确保安全工作。电池过压会导致电池温度迅速升高,引发电池起火等失控状态。由于HEV通常需要数百节电池串联供电,这种故障所导致的后果将非常严重:一节电池故障可能导致整个电池组燃烧或爆炸。

挑战:降低安全设计成本

         如今的电池组设计人员在确保电池组绝对安全的问题上投入了大量时间,开发了诸如FMEA和ISO 26262等先进的安全分析方法,以确保充分掌握电池状态。但是现有电路体积庞大、价格昂贵,可靠性也低于集成方案。

         MAX11068极大地简化了多节电池组的设计。器件包含12个测量通道,采用电容隔离式阶梯形SMBus通信总线,大大减少了元件数量,降低成本。这种独特的架构允许连接多达31个器件至串联电池组,对多达372节电池进行监测。基于电容的接口提供了成本极低的电池组间隔离,消除了级联电气故障。Maxim的方案比分立方案节省75%的空间,将典型的电池管理系统成本从250美元降至50美元。

MAX11068创建新的性能标准

        除节省成本外,Maxim方案还具有优异性能。Maxim的高压、小尺寸BiCMOS工艺具有业内最高耐压(80V)和优异的ESD保护(±2kV,人体模式)以及热插拔功能,在较宽的工作温度范围内确保符合AEC-Q100标准,保持高度可靠性。

        MAX11068的模拟前端包含12通道电压测量数据采集系统和一组高压、带故障容错的开关输入。高速、12位ADC对测试的电池电压进行数字化。MAX11068采用两相扫描技术,获取电池测量数据并修正误差。该技术可同时测量电池电压,在10µs内完成全部120节电池的电压测量采样,即使在嘈杂系统中也能确保优异的精度。MAX11068在整个电池标称工作温度范围内误差小于±0.25%,在整个AEC-Q100 2类温度范围内误差小于±20mV。

        此外,MAX11068可将功耗降低10倍(工作模式下电流为100µA),以延长电池使用时间。独特的内置关断电路将功耗降至极低水平(漏电流仅为1µA),使电池可以保存若干年,而不损耗电池电量。

针对汽车应用优化设计

         MAX11068内部具有配置和自诊断模式,这对于安全监测系统的工作至关重要,能够在存在磁场和瞬态噪声的恶劣环境下确保无故障工作。Maxim采用大电流注入、带状线和车内监测等多种方式对IC进行全面测试,确保在具有强瞬态电信号和磁场干扰的电动车电池组中可靠工作。器件具有FMEA标准规定的引脚开路和短路故障检测功能,并能够处理内部电路故障。

Maxim系列产品实现清洁能源设计

        MAX11068可以与MAX11080冗余故障监测器配合使用,构建完备的12节电池监测方案。该系列高压器件有助于实现向低碳能源方案的转变,器件集成了先进的功能,可降低电池管理系统的尺寸、成本和设计复杂度。消费者则可获得更高的系统可靠性、更长的电池使用时间和更快的产品上市时间。

MAX11068特性总结
2节至12节Li+电池测量
电容隔离的菊链接口
无需昂贵的隔离元件
允许多达31个MAX11068串联,监测多达372节电池
可靠的故障容错设计具有极高的噪声抑制能力
可通过简单的阶梯形I²C/SMBus串行总线对器件完全编程
±0.25%的电池测量误差
两个温度测量通道
单板设计支持不同数量的电池组
内置诊断功能
极低功耗
工作模式下电流为100µA,关断模式下电流为1µA
工作于6V至72V;能承受高达80V的瞬态电压
其性能指标经过带状线和大电流注入测试
MAX11068采用38引脚TSSOP封装,工作在-40°C至+105°C AEC-Q100 2级温度范围。 
 

 

 

 

 

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