isoSPI器件支持多分支總線或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)菊花鏈連接

　　isoSPI鏈路采用簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式當(dāng)然會(huì)工作得很好，如圖3所示，雙端口ADC器件（LTC6811-1）可以形成完全隔離的菊花鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。無論是總線結(jié)構(gòu)還是菊花鏈結(jié)構(gòu)，都存在類似的總體結(jié)構(gòu)復(fù)雜性問題，因此在具體考慮一個(gè)設(shè)計(jì)方案的各個(gè)方面時(shí)，可能會(huì)視所涉細(xì)節(jié)的不同而選擇不同的連接方式。菊花鏈方式往往成本較低，因?yàn)檫@種方式通常采用較低DC隔絕電壓和較簡(jiǎn)單的變壓器，但就可尋址拓?fù)涠裕儔浩鞅仨毢w從isoSPI主控器件（LTC6820）到AFE的整個(gè)電壓范圍，這有可能是整個(gè)電池組的最大電壓范圍，另一方面，并聯(lián)可尋址總線提供較好的故障容限，因?yàn)槎际侵苯优cisoSPI主控器件通信。為了避免EMI多點(diǎn)進(jìn)入以及多路徑反射問題，最好在一個(gè)電路板上實(shí)現(xiàn)所有總線電路，這樣總線本身就很緊湊，并有可能用PCB地平面對(duì)其加以保護(hù)。

　　對(duì)BMS電子電路分區(qū)

　　isoSPI的主要優(yōu)勢(shì)之一是，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)菊花鏈?zhǔn)脚渲弥?，允許使用很長(zhǎng)的裸露配線。isoSPI出現(xiàn)之前，BMS設(shè)計(jì)只能采用集中式架構(gòu)，或者需要用昂貴的隔離式CANbus實(shí)現(xiàn)互連。isoSPI接口允許采取實(shí)用的模塊化方法，而且能夠發(fā)揮出模塊化方法的所有優(yōu)勢(shì)。圖4顯示了分布式菊花鏈BMS結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，電池組可以任意組合，并作為一個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。滿足電路分布需求需要多少AFE器件（LTC6811-1）和束線級(jí)互連，該網(wǎng)絡(luò)就可以納入多少。采用isoSPI網(wǎng)絡(luò)意味著，所有數(shù)據(jù)處理活動(dòng)都可以合并到單一微處理器電路中，而且微處理器實(shí)際上可以放置在任何地方。這種網(wǎng)絡(luò)的總體靈活性使基于isoSPI的BMS系統(tǒng)能夠設(shè)計(jì)成既具備高性能，又可改善成本效益。

　　圖4：采用isoSPI的、靈活的分布式BMS結(jié)構(gòu)

　　請(qǐng)注意，在圖4中，一段isoSPI總線無論在哪里，只要裸露于束線級(jí)EMC環(huán)境中，每個(gè)AFEIC的終止結(jié)構(gòu)中就會(huì)放入一個(gè)小型共模扼流圈（CMC）。該CMC是一種非常小的變壓器組件，抑制任何殘留和非常高頻率（VHF）的共模噪聲，否則這種共模噪聲可能通過耦合變壓器的內(nèi)部繞組電容泄漏出去。此外，所有束線配線都是完全隔離的，以保證徹底安全。

　　應(yīng)對(duì)新的挑戰(zhàn)

　　既然isoSPI結(jié)構(gòu)使電池模塊中的電子電路實(shí)現(xiàn)了最小化，那么就可更方便、更具成本效益地滿足ISO26262等新法令的要求。以冗余這個(gè)問題為例，設(shè)計(jì)師可以簡(jiǎn)便地按照需要給isoSPI網(wǎng)絡(luò)增加額外的AFE電路。另外，由于采用網(wǎng)絡(luò)方式后，合并了處理器功能，所以提供冗余數(shù)據(jù)通路，甚至提供雙處理器，都成了非常簡(jiǎn)單的事情，不會(huì)對(duì)模塊封裝造成大的影響。設(shè)計(jì)師可以按照需要簡(jiǎn)便地在各種模塊中增加額外的電路，以實(shí)現(xiàn)可靠性目標(biāo)。

　　結(jié)論

　　通過集成行之有效的數(shù)據(jù)通信技術(shù)，isoSPI為標(biāo)準(zhǔn)SPI器件的遠(yuǎn)程控制提供了一種簡(jiǎn)便可靠的方法，而以前這類器件需要額外適應(yīng)CAN總線協(xié)議。isoSPI兩線數(shù)據(jù)鏈路通過靈活的ADC網(wǎng)絡(luò)，為提高電池管理系統(tǒng)的可靠性及優(yōu)化其結(jié)構(gòu)提供了一種具成本效益的方式。處理器遠(yuǎn)離電池以及處理器功能合并可簡(jiǎn)化電池組模塊，從而最大限度減少每個(gè)電池所需的電子組件。