MAX11080：Maxim電池保護器件為混合動(dòng)力車(chē)和電動(dòng)車(chē)節省80%的BMS成本

　　產(chǎn)品特性：

　　省去了分立方案所需的昂貴的隔離器件

　　功耗降低10倍，以延長(cháng)電池使用時(shí)間

　　具有片內自我配置和自我診斷模式

　　具有16個(gè)可選過(guò)壓門(mén)限和8個(gè)可選欠壓門(mén)限

　　應用范圍：

　　汽車(chē)、工業(yè)、電力線(xiàn)

　　電池備份等

　　Maxim推出用于多節鋰離子(Li+)電池組的高壓、12通道電池保護IC MAX11080。該器件是市面上首個(gè)可級聯(lián)的故障監測器，提供額外的電池監測功能，防止Li+電池發(fā)生爆炸(過(guò)熱)?？蓪⒆疃?1個(gè)MAX11080菊鏈連接，以監測多達372節電池。該功能可以防止發(fā)生電氣級聯(lián)故障，并省去了分立方案所需的昂貴的隔離器件。在典型的混合動(dòng)力車(chē)應用中，Maxim的方案能夠降低80%的電池管理系統(BMS)成本。

　　MAX11080具有高精度、極低的功耗、集成的安全和自診斷功能、以及多個(gè)可配置功能，有效解決了大容量電池組安全監控相關(guān)的問(wèn)題。器件理想用于汽車(chē)、工業(yè)、電力線(xiàn)和電池備份等多種電池系統。

　　清潔能源的發(fā)展帶動(dòng)了能源存儲市場(chǎng)的空前發(fā)展

　　從運輸業(yè)到智能電網(wǎng)，能量存儲技術(shù)對實(shí)現從傳統燃料到清潔能源的轉變至關(guān)重要。在全球廣大消費者和政府對綠色能源的廣泛關(guān)注下，能量存儲市場(chǎng)得到了空前的發(fā)展。Lux Research預測，2012年能源存儲市場(chǎng)將增長(cháng)55%，達到640億美元。其中，運輸業(yè)能量存儲市場(chǎng)因受益于混合電動(dòng)車(chē)(HEV)需求的增長(cháng)，將從2007年的129億美元增長(cháng)到2012年的199億美元*。

　　鋰離子電力技術(shù)—一個(gè)爆發(fā)性的市場(chǎng)

　　在未來(lái)的燃料槽中，HEV電池組將成為下一代運輸系統中驅動(dòng)級的重要組成部分。

　　雖然早期HEV采用的是鎳氫(NiMH)電池，但Li+電池以其較高的能量密度和較寬的單節驅動(dòng)范圍，有望在2015年時(shí)占據市場(chǎng)主導地位。Lux Research預測Li+電池的銷(xiāo)售額將從2007年的68億美元躍至2012年的169億美元。

　　然而Li+電池有明顯的不穩定性，需要精心的設計和先進(jìn)的監測方案以確保安全工作。電池過(guò)壓會(huì )引起電池溫度的迅速升高，引發(fā)燃料泄漏的過(guò)熱失控狀態(tài)。由于HEV通常需要數百節電池串聯(lián)供電，故障引起的后果是嚴重的：一節電池的故障可能會(huì )造成整個(gè)電池組的燃燒或爆炸。

　　挑戰：降低安全成本

　　如今電池組設計者投入大量的時(shí)間和資源，確保其電池組的絕對安全。通常的保護電路大都采用多個(gè)3或4通道故監測器，并且在監測器與模擬電路及無(wú)源器件(電阻、多路復用器等)之間采用昂貴的電流隔離器。這些電路體積龐大、價(jià)格昂貴，更不用說(shuō)時(shí)間的花費了。

　　MAX11080極大地簡(jiǎn)化了多節電池組的設計。器件具有12通道故障監測器，采用專(zhuān)有的電容隔離式菊鏈接口，大大減小了元件數量，降低了成本。這種獨特的架構允許連接多達31個(gè)器件至串接電池組，對多達372節電池進(jìn)行監測。同時(shí)，基于電容的接口提供了成本極低的電池組間隔離，消除了級聯(lián)電氣故障。

　　由于省去了昂貴的隔離元件，Maxim的方案比分立方案節省75%的空間，將典型的電池管理系統成本從250美元降低至50美元。

　　MAX11080設立新的性能標準

　　除節省成本外，Maxim的方案還具有優(yōu)異的性能。

　　器件采用公司的高壓、小尺寸BiCMOS工藝，實(shí)現了最高耐受電壓(80V)、優(yōu)異的ESD性能(±2kV、人體模型)和熱插拔能力，在整個(gè)較寬的工作溫度范圍內具有可靠的性能。為防止電池過(guò)熱，MAX11080的高精度過(guò)壓檢測功能在整個(gè)AEC-Q100 2類(lèi)溫度范圍(-40°C至+105°C)內誤差小于±25mV。

　　此外，MAX11080可將功耗降低10倍(工作模式下電流為80µA)，以延長(cháng)電池使用時(shí)間。獨特的內置關(guān)斷電路可將功耗降至極低，僅為2µA，使電池可以保存若干年，而只消耗極少的電池電量。

　　靈活的功能

　　MAX11080具有16個(gè)可選過(guò)壓門(mén)限和8個(gè)可選欠壓門(mén)限?？梢愿鶕枰P(guān)閉欠壓檢測功能。器件包括可編程檢測延時(shí)功能，允許用戶(hù)濾除電池組的瞬態(tài)動(dòng)作，避免過(guò)壓或欠壓誤報警。報警線(xiàn)采用4kHz心跳信號，該信號消失表明發(fā)生了有效的過(guò)壓或欠壓事件。這些特性對于區分正確和錯誤的報警非常有用，能夠防止系統不必要的關(guān)斷。

　　針對汽車(chē)應用的設計

　　MAX11080具有片內自我配置和自我診斷模式。上電時(shí)器件自動(dòng)檢測電池狀態(tài)，并能夠配置為以任何連接順序或安裝模式監測2至12節電池。器件還對內部比較器電路進(jìn)行自測，保證其上電時(shí)工作正常。器件能夠監測封裝上任何引腳的開(kāi)路或短路狀態(tài)，并能持續監測引腳上的這種故障。

　　MAX11080特性總結

　　2節至12節Li+電池故障監測

　　電容隔離的菊鏈接口

　　無(wú)需昂貴的隔離元件

　　允許多達31個(gè)MAX11080串聯(lián)，監測多達372節電池

　　引腳可選的過(guò)壓門(mén)限：3.3V至4.8V，步長(cháng)為100mV

　　±25mV檢測精度

　　引腳可選的欠壓門(mén)限：1.6V至2.8V，步長(cháng)為200mV

　　±100mV檢測精度

　　極低的功耗

　　工作模式下電流為80µA

　　關(guān)斷模式下電流為2µA

　　工作于6V至72V;能承受高達80V的電壓

　　MAX11080提供38引腳TSSOP封裝，工作在-40°C至+105°C溫度范圍。芯片起價(jià)為$3.92 (100片起，美國離岸價(jià))。