——凌力爾特公司信號調(diào)理產(chǎn)品部產(chǎn)品市場經(jīng)理Brian Black詮釋16位分辨率和優(yōu)于0.04%的高壓電池監(jiān)視器

凌力爾特公司（Linear Technology Corporation）日前推出面向混合電動型和電動型汽車以及其他高壓、堆疊式電池系統(tǒng)的高壓電池監(jiān)視器LTC®6804。公司信號調(diào)理產(chǎn)品部產(chǎn)品市場經(jīng)理Brian Black向媒體介紹了這款16位分辨率和精度優(yōu)于0.04%的高壓電池監(jiān)視器。

鋰離子電池呼喚高電壓電池監(jiān)視器

Brian Black介紹說，如果期望鋰離子電池長時間地可靠運行，就必需對其給予大量的看護。不能讓它們工作到其電荷狀態(tài)（SOC）的極端狀態(tài)。鋰離子電池的容量會隨著時間的推移和使用而逐漸減少和消耗，因此必須對系統(tǒng)中的每一節(jié)電池進行管理，使之保持在一個受限的SOC之內(nèi)。

為了給汽車提供足夠的電能，需要使用幾十或幾百節(jié)電池。這些電池必須配置成長串結(jié)構(gòu)；產(chǎn)生高達1000V甚至更高的電壓。電池電子線路必須在這種非常高電壓的環(huán)境中運作并抑制共模電壓的影響，同時對這些電池串中的每一節(jié)電池進行差分測量和控制。此類電子線路必須要能夠?qū)�來自電池組的信息轉(zhuǎn)移至一個中心點進行處理。

除了這些要求之外，在汽車或其他高功率應(yīng)用中運作高電壓電池組還會強加嚴苛的條件，例如在顯著的電噪聲環(huán)境和很寬的溫度范圍內(nèi)運作。人們對于電池管理電子線路的期盼是：盡量擴展工作范圍、延長壽命并提高安全性和可靠性，同時較大限度地縮減成本、尺寸和重量。

LTC6804恰恰可以滿足上述要求。

優(yōu)異精度，速度極快

Brian Black表示，LTC6804能以16位分辨率和優(yōu)于0.04%的準確度來測量12節(jié)高達4.2V的串聯(lián)連接電池。利用一個亞表面齊納電壓基準（類似于高精度儀表中所使用的基準），可在整個時間、溫度和工作條件下保持高精度。當(dāng)串聯(lián)堆疊時，LTC6804允許在大型高壓系統(tǒng)中測量每節(jié)電池的電壓。有6種工作模式可用，以優(yōu)化更新率、分辨率和內(nèi)置3階噪聲濾波器的低通響應(yīng)。在較快速模式時，可在290μs內(nèi)測量所有電池。

精確、高壓多節(jié)電池組監(jiān)視器

他介紹說，利用凌力爾特專有的兩線isoSPI™ 接口，多個LTC6804可以在長距離互連，并同時工作。isoSPI接口集成到每一個LTC6804中，僅使用雙絞線就可在高達1Mbps和長達100米的接線提供很高的抗RF噪聲能力。有兩種可用的通信選項：對于LTC6804-1，多個器件采用菊鏈式連接，一個主處理器貫通所有器件；對于LTC6804-2，多個器件并聯(lián)連接至主處理器，對每個器件進行個別尋址。

低功耗的可靠及安全性設(shè)計

Brian Black強調(diào)，LTC6804為較大限度降低功耗而設(shè)計，尤其是在長期儲存時電池泄漏是不能接受的。在休眠模式，LTC6804從電池吸取不到4μA電流。通用I/O引腳可用來監(jiān)視諸如電流和溫度等模擬信號，而且可通過電池電壓測量被同時捕獲。其他特點包括可利用一個長達2小時的可編程平衡定時器對每節(jié)電池進行被動電荷平衡，即使當(dāng)LTC6804處于睡眠模式時也不例外。LTC6804可與溫度傳感器、ADC、DAC和EEPROM等外部I2C器件連接。本機EEPROM可用來存儲串行化和校準數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)模塊化系統(tǒng)。

LTC6804為超越汽車和工業(yè)應(yīng)用的環(huán)境、可靠性及安全性要求而設(shè)計。LTC6804全面規(guī)格在-40℃至125℃的溫度范圍內(nèi)工作。該器件為符合ISO 26262（ASIL）的系統(tǒng)而設(shè)計，全套自測試確保無潛在故障情況。為了實現(xiàn)這一點，LTC6804包括一個冗余電壓基準、擴展的邏輯測試電路、導(dǎo)線開路檢測功能、一個看門狗定時器和在串行接口的數(shù)據(jù)包誤差檢驗。

Brian Black自豪地表示：“LTC6804融匯了30多年的模擬電路經(jīng)驗和在汽車電池管理領(lǐng)域中來之不易的寶貴教訓(xùn)。無論在實驗臺還是在路上，該器件都提供了卓越的性能。”

據(jù)介紹，LTC6804是小型8mm x12mm表面貼裝器件，樣品、演示電路板和數(shù)據(jù)表現(xiàn)已在www.linear.com.cn/product/LTC6804提供。LTC6804將于2013年1月批量供貨。

Brian Black演示產(chǎn)品功能

實現(xiàn)百米雙向傳輸?shù)呐涮灼骷?o:p>

Brian Black說，與LTC6804一起，凌力爾特還推出了LTC6820 isoSPI收發(fā)器。LTC6820跨長達100米的隔離勢壘實現(xiàn)串行外圍接口（SPI）總線的雙向傳輸。使用LTC6820時，SPI數(shù)據(jù)被編碼成差分信號，然后通過雙絞線和一個簡單和低成本的以太網(wǎng)變壓器發(fā)送。LTC6820支持高達1MHz的SPI數(shù)據(jù)速率，并采用匹配的供應(yīng)和吸收電流，以免除增設(shè)一個變壓器中心抽頭的需要，并同時降低EMI。驅(qū)動電流和比較器門限用兩個電阻器設(shè)定，從而允許優(yōu)化系統(tǒng)接線長度和信噪比性能。LTC6820是LTC6804高壓電池監(jiān)視器的伴隨器件，并具備內(nèi)置isoSPI接口。運用LTC6804的電池管理系統(tǒng)可通過LTC6820連接至外部組件（例如微控制器）。

LTC6820采用MSOP和纖巧型QFN封裝，樣品、演示電路板和數(shù)據(jù)表可通過www.linear.com.cn/product/LTC6820獲得。