LTC6802是一款電池監測晶片, 內部包括12位解析度的模數轉換器, 高精度電壓參考源, 高電壓輸入多路轉換器和串行接口。每片LTC6802 可測量12節串聯電池電壓, 最大允許測量電壓60伏。可同時監測全部電池電壓或單獨監測串聯電池中的任一節電池。晶片採用獨特的電平移動串行接口, 多片LTC6802可直接串聯, 晶片之間無需光耦或隔離器件。
多片LTC6802串聯時可同時工作, 全部串聯電池的電壓測量時間在13ms 以內。為減小功耗,LTC6802還可對每節電池的過電壓與欠電壓狀態進行實時監控。晶片每個電池輸入端內部連接有MOS開關用於對過充電池放電。
V+:連接電源正極.V+必須和C12相同電位。
C12,C11,C10,C9,C8,C7,C6,C5,C4,C3,C2,C1(Pins2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24):
C1~C12為電壓監測輸入引腳,最多可監測12節電池.C1連接V-,C2接C1,以此類推。
S12,S11,S10,S9,S8,S7,S6,S5,S4,S3,S2,S1(Pins3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25)
S1—S12並用於電池平衡。如果串聯電池某節過充,那S引腳可以用來對其放電。
V-:連接電池負極
NC:內部通過10歐姆電阻接V-.NC-可以懸空,或者連接到V-。
VTEMP1,VTEMP2:溫度傳感器輸入.ADC可以測量VTEMPx上的電壓,並將結果存儲在溫度寄存器中.ADC的測量是相對於VREF引腳電壓。因此,一個簡單的熱敏電阻和電阻的組合連接到VREF引腳可用於監測溫度。該VTEMP輸入也可以通用ADC的輸入。
VREF:3.075V參考電壓輸出。該引腳必須接一個1μF的旁路電容.VREF引腳可以連接到V-,驅動一個100k的電阻負載。較大的負荷應接LT6003運算放大器,或類似裝置。
VREG:線性穩壓器輸出電壓。該引腳應接一個1μF的旁路電容。該引腳不能降低電流。
TOS:棧頂輸入。它將被連接到VREF或V-.TOS引腳的狀態改變SDO運作inthetogglepollingmode.
MMB:監視模式輸入(低電平有效)。當MMB低(為V-同電位)時,LTC6802-2進入監控模式。
WDTB:看門狗定時器輸出(低電平有效)。如果SCI腳2.5秒沒有活動,被激活,輸出和V-接通,所有配置寄存器復位。
看門狗
GPIO1,GPIO2:通用輸入/輸出。這些管腳的操作取決於對MMB引腳的狀態。當MMB=0,GPIOpinsandtheWDTBpins用來設置監測的電池數目。
A0,A1,A2,A3(Pins37,38,39,40):地址輸入。這些引腳連接到VREG時或V-。該地址引腳的狀態(VREG時=1,V型=0)決定LTC6802-2的地址。
SCKI:串行時鐘輸入。該SCKI連接到任何邏輯TTL電平.SDI:串行數據輸入。
SDO:串行數據輸出.SDO引腳是一個NMOS開漏輸出,需要一個外部電阻上拉。
CSBI:片選(低電平)輸入
· 可測量多達 12 個串聯鋰離子電池的電壓 (最大值為 60V)
· 可堆疊式架構實現了高電壓電池組的監視
· 可利用 4 位地址進行單獨尋址
· 0.25% 的最大總測量誤差
· 可在 13ms 的時間裡完成一個系統中所有電池的測量
· 電量平衡:
內置無源電量平衡開關
提供片外無源電量平衡
· 具兩個熱敏電阻輸入和內置溫度傳感器
· 具數據包誤差檢驗功能的 1MHz 串行接口
· 抗 EMI 的能力高
· 具內置噪聲濾波器的 ΔΣ 轉換器
· 導線開路連接故障檢測
· 低功率模式
· 44 引腳 SSOP 封裝
· 電動汽車和混合動力汽車
· 高功率可攜式設備
· 備份電池系統
· 高電壓數據採集系統
由於晶片可以以級聯的方式工作, 因此在硬體設計時應注意根據晶片在串聯組中的位置將相應的管腳置高或置低。如晶片處於最低位直接與CPU相連, 則晶片採用電壓模式通訊, Vmode與V reg 相連, 串聯組中其他晶片採用電流模式通訊, 相應的Vmode與V - 相連。當晶片處於級聯最高位, TOS與V reg相連, 串聯組中其他晶片TOS 與V - 相連,允許數據通過SDO I管腳傳輸。晶片與CPU 的連接方式如圖所示。
LTC6802具有獨特的開路檢測功能。此功能確保在開路狀態下晶片獲得的電壓讀數不會被誤認為是有效電壓值。
如圖3所示, 當外部電路沒有濾波環節時, AD的輸入電阻將在開路部分產生接近於0的電壓。內部電流源用於判斷電池的真實狀態是否為開路。例如, 當C3斷開時, 與C3連接的兩節電池B3、B4讀數接近於0。此時主機可通過命令開啟LTC6802設置在AD於V - 之間的電流源。如C3 實際處於斷開狀態, 則再次讀取數據時B3 為0, B4 接近B3 +B4+ 0. 5V。
圖3 開路檢測電路
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