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电池保护IC节省80%的BMS成本

美信集成产品公司?? 2009年09月30日 ?? 收藏0

  锂离子电池存在明显的不稳定性,需要精心的设计和先进的监测方案以确保其安全性。电池过压会引起电池温度迅速升高,引发电解液泄漏而导致失控。由于混合电动车通常需要数百节串联电池供电,故障引起的后果非常严重,一节电池的故障可能会造成整个电池组的燃烧或爆炸。

图采用MAX11080实现的12节电池系统典型应用电路
图,采用MAX11080实现的12节电池系统典型应用电路

  基于这一需求,Maxim推出用于多节锂离子(Li+)电池组的高压、12通道电池保护IC MAX11080。该器件是可级联的故障监测器,提供冗余的电池监测功能,防止Li+电池发生爆炸(过热)。菊链监测功能可以防止发生电气级联故障,省去了分立方案所需的昂贵的隔离器件。在典型的混合动力车应用中,Maxim的方案能够使电池管理系统(BMS)的成本降低80%。器件具有12通道故障监测器,采用专有的电容隔离菊链接口,允许连接多达31个器件至串接电池组,对372节电池进行监测。同时,基于电容的接口提供了成本极低的电池组隔离。由于省去了昂贵的隔离元件,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美元降低至50美元。MAX11080的典型应用电路如图所示。

  除节省成本外,Maxim的方案还具有优异的性能。器件采用高压、小尺寸BiCMOS工艺,可承受最高电压(80V),具有优异的ESD性能(±2kV、人体模型)和热插拔能力,在整个较宽的工作温度范围内具有可靠的性能。为防止电池过热,MAX11080的高精度过压检测功能在整个AEC-Q100 2类温度范围(-40℃~+105℃)内误差小于±25mV。此外,MAX11080将功耗降低10倍(工作模式下电流为80μA),以延长电池使用时间。独特的内置关断电路可将功耗降至极低,仅为2μA,使电池可以保存若干年,而只消耗极少的电池电量。MAX11080具有16个可选过压门限和8个可选欠压门限。可以根据需要关闭欠压检测功能。器件包括可编程检测延时功能,允许用户滤除电池组的瞬态动作,避免过压或欠压误报警。报警线采用4kHz信号,该信号消失表明发生了有效的过压或欠压事件。这些特性对于降低虚警概率非常有用,能够防止系统不必要的关断。


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