Infineon DEMO_IMR_BMSPWR_V1：移動(dòng)機(jī)器人電池管理系統(tǒng)的卓越之選

在當(dāng)今科技飛速發(fā)展的時(shí)代，移動(dòng)機(jī)器人在物流、倉儲(chǔ)、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。而電池管理系統(tǒng)（BMS）作為移動(dòng)機(jī)器人的關(guān)鍵組成部分，其性能的優(yōu)劣直接影響著機(jī)器人的運(yùn)行效率和安全性。今天，我們就來深入探討一下英飛凌（Infineon）的DEMO_IMR_BMSPWR_V1電池管理系統(tǒng)電源板。

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一、概述

DEMO_IMR_BMSPWR_V1是一款專為英飛凌移動(dòng)機(jī)器人（IMR）平臺(tái)設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)電源板。它采用模塊化設(shè)計(jì)，不僅適用于自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）和自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）等移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用，還可用于其他電池供電的應(yīng)用場(chǎng)景。要使該板正常工作，需要搭配如DEMO_IMR_BMSCTRL_V1這樣的控制板，并通過引腳頭進(jìn)行連接。同時(shí)，還需要12節(jié)18650規(guī)格的鋰離子電池，并確保按照絲印上的標(biāo)記正確插入電池座。

二、核心組件

1. TLE9012DQU

TLE9012DQU是一款多通道電池監(jiān)測(cè)和平衡IC，廣泛應(yīng)用于汽車、工業(yè)和消費(fèi)等領(lǐng)域的鋰離子電池組。它具有電池電壓測(cè)量、溫度測(cè)量、電池平衡和與主電池控制器進(jìn)行隔離通信等四大主要功能。在這塊板上，它支持對(duì)電池組中的每個(gè)電池進(jìn)行單獨(dú)平衡，最大內(nèi)部平衡電流為200mA。通過UART接口與外界通信，在不需要電隔離的低電壓應(yīng)用中，可使用普通UART接口進(jìn)行通信。

2. EiceDRIVER? 2ED4820 - EM

這是一款用于汽車應(yīng)用的48V智能高端MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器，帶有SPI接口。它可以通過集成的一級(jí)電荷泵為柵極輸出提供電源，支持背靠背配置。該驅(qū)動(dòng)器具有多種保護(hù)機(jī)制，如電源欠壓和過壓檢測(cè)、電荷泵欠壓檢測(cè)等。在這塊板上，它采用共源配置，可直接使用預(yù)充電路徑，通過調(diào)整相關(guān)電阻和電容的值，可以改變預(yù)充電MOSFET的開關(guān)特性。

3. IPT010N08NM5和ISC035N10NM5LF2

IPT010N08NM5是兩款80V的單N溝道OptiMOS? 5功率MOSFET，采用背靠背共源配置，用于電池和負(fù)載之間的連接。ISC035N10NM5LF2是兩款100V的單N溝道OptiMOS? 5線性FET，用于預(yù)充電路徑。

三、技術(shù)規(guī)格

1. 輸入輸出

• 直流充電輸入電壓：50.4V
• 直流輸出電壓：40.8V - 50.4V
• 12個(gè)鋰離子18650電池座
• 最大充放電電流取決于所使用的電池

2. 保護(hù)特性

• 對(duì)所有12節(jié)串聯(lián)連接的電池進(jìn)行電壓監(jiān)測(cè)
• 支持熱插拔
• 每個(gè)電池配備專用的16位Δ - Σ ADC，可選擇測(cè)量模式
• 高精度測(cè)量，用于計(jì)算電池的荷電狀態(tài)（SoC）和健康狀態(tài)（SoH）
• 五個(gè)不同位置的溫度測(cè)量
• 集成平衡開關(guān)，允許最大200mA的平衡電流
• 內(nèi)部循環(huán)例行程序觸發(fā)大多數(shù)診斷機(jī)制，包括自動(dòng)平衡過流和欠流檢測(cè)、自動(dòng)開路負(fù)載和開路電線檢測(cè)、自動(dòng)NTC測(cè)量單元監(jiān)測(cè)等
• 可配置的過流或短路保護(hù)

3. 尺寸

• 寬度：180mm
• 長(zhǎng)度：99.11mm
• 高度：無18650電池時(shí)為31.9mm，有電池時(shí)為38.9mm

四、安全注意事項(xiàng)

在使用該評(píng)估板時(shí)，必須嚴(yán)格遵守以下安全注意事項(xiàng)：

1. 該板的直流母線電位最高可達(dá)1000VDC，使用示波器測(cè)量電壓波形時(shí)，必須使用高壓差分探頭，否則可能導(dǎo)致人身傷害或死亡。
2. 評(píng)估板或參考板包含直流母線電容，主電源移除后需要時(shí)間放電。在對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行操作前，需等待5分鐘，確保電容放電至安全電壓水平。
3. 在斷開或重新連接電線、進(jìn)行維護(hù)工作之前，必須先移除或斷開驅(qū)動(dòng)器的電源，并等待5分鐘讓母線電容放電。
4. 評(píng)估板或參考板的散熱片和設(shè)備表面在測(cè)試過程中可能會(huì)變熱，處理時(shí)需采取必要的預(yù)防措施。
5. 只有熟悉驅(qū)動(dòng)器、電力電子和相關(guān)機(jī)械的人員才能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、安裝、調(diào)試和維護(hù)。
6. 評(píng)估板或參考板包含對(duì)靜電放電（ESD）敏感的部件和組件，在安裝、測(cè)試、維護(hù)或修理時(shí)，必須采取靜電控制措施。

五、總結(jié)

DEMO_IMR_BMSPWR_V1電池管理系統(tǒng)電源板憑借其豐富的功能和出色的性能，為移動(dòng)機(jī)器人的電池管理提供了一個(gè)可靠的解決方案。它不僅具備多種保護(hù)特性，能夠確保電池的安全運(yùn)行，還采用了模塊化設(shè)計(jì)，方便在不同的應(yīng)用場(chǎng)景中進(jìn)行使用。然而，在使用過程中，我們必須嚴(yán)格遵守安全注意事項(xiàng)，確保自身和設(shè)備的安全。你在使用類似的電池管理系統(tǒng)時(shí)，遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。