Texas Instruments BQ756506-Q1汽車類6S高精度電池監(jiān)控器提供多達(dá)6S（6個(gè)串聯(lián)）電池模塊的高精度電池電壓測量。該器件可在不到200μs的時(shí)間內(nèi)完成這些測量，同時(shí)還支持分流電阻電流檢測測量。集成的前端濾波器允許系統(tǒng)在電池輸入通道上實(shí)施簡單、低額定電壓的差分RC濾波器。此外，集成式后ADC低通濾波器可以執(zhí)行經(jīng)過濾波、類似于直流電的電壓測量。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments BQ756506-Q1汽車類6S電池監(jiān)控器數(shù)據(jù)手冊.pdf

TI BQ756506-Q1汽車類6S電池監(jiān)控器支持集成電流檢測功能，可選擇與電池電壓測量同步，以更好地計(jì)算荷電狀態(tài) (SOC)。

該器件還支持集成電流檢測功能，可選擇與電池電壓測量同步，以更好地計(jì)算荷電狀態(tài) (SOC)。BQ756506-Q1支持自主內(nèi)部電池平衡，并通過監(jiān)測溫度來自動(dòng)暫停和恢復(fù)平衡，以免出現(xiàn)過熱條件。

特性

符合汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
通過AEC-Q100認(rèn)證，結(jié)果如下：
- 器件溫度1級：-40°C至+125°C環(huán)境工作溫度范圍
- 器件人體模型 (HBM) 靜電放電 (ESD) 分類等級2
- 器件充電器件模型 (CDM) ESD分類等級C4B
符合功能安全標(biāo)準(zhǔn)
- 開發(fā)用于功能安全應(yīng)用
- 文檔，協(xié)助ISO 26262系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- 系統(tǒng)能力高達(dá)ASIL D
- 硬件能力高達(dá)ASIL D
ADC精度：±1.5mV

簡化的系統(tǒng)圖

基于BQ756506-Q1的汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

隨著電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的快速發(fā)展，高精度電池監(jiān)控系統(tǒng)變得越來越重要。德州儀器(TI)的BQ756506-Q1是一款專為汽車應(yīng)用設(shè)計(jì)的4S或6S獨(dú)立精密電池監(jiān)控器，集成了電壓測量、溫度監(jiān)測、電流檢測和電池均衡功能。本文將詳細(xì)介紹該器件的關(guān)鍵特性、系統(tǒng)架構(gòu)以及典型應(yīng)用設(shè)計(jì)。

器件概述

BQ756506-Q1是一款符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的汽車級電池監(jiān)控器，具有以下核心特性：

?高精度測量?：±1.5mV的ADC精度，支持多達(dá)6節(jié)串聯(lián)電池的電壓測量
?集成電流檢測?：內(nèi)置電流檢測ADC，支持同步電壓和電流測量
?安全特性?：功能安全符合ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)，硬件能力達(dá)ASIL D級別
?快速測量?：128μs內(nèi)完成所有電池通道電壓測量
?溫度監(jiān)測?：8個(gè)GPIO可用于連接外部NTC熱敏電阻
?電池均衡?：集成240mA平衡電流的被動(dòng)均衡功能

系統(tǒng)架構(gòu)

電源管理系統(tǒng)

BQ756506-Q1采用多級電源架構(gòu)：

?LDOIN?：6V預(yù)穩(wěn)壓輸出，通過外部NPN晶體管實(shí)現(xiàn)
?AVDD?：5V模擬電源，為內(nèi)部模擬電路供電
?DVDD?：1.8V數(shù)字電源，為數(shù)字邏輯供電
?CVDD?：5V I/O電源，可提供額外10mA外部負(fù)載
?NEG5V?：-5V電荷泵，用于主ADC工作

測量系統(tǒng)

器件包含三個(gè)獨(dú)立的ADC：

?主ADC?：16位SAR ADC，用于電池電壓、溫度等主要測量
?輔助ADC?：14位SAR ADC，提供冗余測量和診斷功能
?電流檢測ADC?：16位Σ-Δ ADC，專用于電流測量

關(guān)鍵功能詳解

電池電壓測量

?前端濾波?：包含BCI濾波器(100kHz截止)和抗混疊濾波器(1.6kHz截止)
?數(shù)字濾波?：可配置的低通濾波器(6.5Hz至600Hz可選)
?測量范圍?：-1V至5V差分輸入，0V至32V共模范圍

溫度測量

?8個(gè)GPIO?：均可配置為NTC熱敏電阻接口
?TSREF?：5V參考電壓，為熱敏電阻網(wǎng)絡(luò)供電
?雙路溫度傳感器?：集成兩個(gè)片內(nèi)溫度傳感器(DieTemp1和DieTemp2)

電流測量

?差分輸入?：SRP和SRN引腳連接電流檢測電阻
?測量范圍?：±100mV滿量程
?高分辨率?：16位Σ-Δ ADC，14.9nV/LSB

電池均衡

?集成MOSFET?：每個(gè)電池通道配備平衡FET(RDSON典型1.45Ω)
?自主控制?：支持基于溫度的自暫停/恢復(fù)功能
?均衡電流?：典型240mA

典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

?電池連接?：
- VC0-VC6連接電池正極，需配置RC濾波器
- 推薦濾波器值：R=100Ω，C=100nF
?電流檢測?：
- 使用低側(cè)電流檢測架構(gòu)
- SRP-SRN間連接檢測電阻(典型值0.5-5mΩ)
?熱敏電阻網(wǎng)絡(luò)?：
- TSREF提供5V偏置
- 典型電路：10kΩ NTC與10kΩ固定電阻分壓

軟件配置流程

?初始化?：
- 配置ACTIVE_CELL寄存器設(shè)置有效電池?cái)?shù)
- 使能TSREF(等待380μs穩(wěn)定時(shí)間)
?ADC設(shè)置?：
- 選擇濾波器截止頻率(LPF_VCELL[2:0])
- 配置主ADC運(yùn)行模式(連續(xù)/單次)
?保護(hù)閾值?：
- 設(shè)置OV/UV比較器閾值(25mV步進(jìn))
- 配置OT/UT溫度閾值(1%步進(jìn))

安全與診斷功能

BQ756506-Q1提供全面的診斷功能：

?電源監(jiān)測?：AVDD、DVDD、CVDD的欠壓/過壓檢測
?ADC交叉校驗(yàn)?：主ADC與輔助ADC測量結(jié)果比較
?開路檢測?：電池連接開路診斷
?看門狗定時(shí)器?：防止軟件鎖死

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