電池系統受益于堅固的 isoSPI 數據鏈路

圖 2 (b) 顯示了相同的功能，但是采用了 isoSPI 來(lái)實(shí)現。一個(gè)小型的低成本變壓器替代了數據隔離器，實(shí)現主處理器單元和電池組之間的電隔離。在主微處理器側，一個(gè)小的適配器 IC (LTC6820) 提供了 isoSPI 主機接口。所示的 ADC 器件 (LTC6804-2) 具有集成型 isoSPI 從屬支持功能，因此唯一必需增設的電路是平衡傳輸線(xiàn)結構所要求的正確終端電阻。圖中雖然只顯示了兩個(gè) ADC 單元，但是，一條擴展 isoSPI 總線(xiàn)可以服務(wù) 16 個(gè)單元。

圖 3: 采用 isoSPI 菊花鏈的另一種 BMS 配置

isoSPI 器件支持多分支總線(xiàn)或點(diǎn)對點(diǎn)菊花鏈

采用簡(jiǎn)單的點(diǎn)對點(diǎn)連接時(shí)，isoSPI 鏈路工作當然非常好，如圖 3 所示，雙端口 ADC 器件 (LTC6804-1) 能夠形成完全隔離的菊花鏈結構?？偩€(xiàn)或者菊花鏈方法有相似的總結構復雜性，因此，不同的設計根據一些細微的差別而傾向于采用其中一種方法。菊花鏈方法成本要稍微低一些，它不需要地址設置功能，一般只用到較簡(jiǎn)單的變壓器耦合;而并行可尋址總線(xiàn)的容錯能力要好一些。

劃分 BMS 電子系統

圖 2 和圖 3 中顯示的實(shí)例電路采用了中心式體系結構，這是目前 BMS 設計比較典型的結構。然而，集中式結構并未充分利用主要的 isoSPI 功能之一，即采用很長(cháng)的外露布線(xiàn)運作。傳統的 SPI 連接并不適合這一任務(wù)，因此，目前的電池系統需針對電子系統中的通信限制而專(zhuān)門(mén)定制。采用 isoSPI 解決方案，避免了這些設計限制，可以實(shí)現更好更優(yōu)的機械結構。

圖 4 (a) 顯示了一個(gè)分布式菊花鏈 BMS 結構，支持以分布式網(wǎng)絡(luò )的方式實(shí)現任意模塊化和功能。為滿(mǎn)足分布式電路的要求，網(wǎng)絡(luò )可能有很多 ADC 器件 (LTC6804-1) 以及線(xiàn)束級互聯(lián)。為 ADC 信息使用 isoSPI 網(wǎng)絡(luò )意味著(zhù)所有數據處理工作可以合并于一個(gè)微處理器電路，甚至根本不需要與任何電池單元處于同一位置。這種總體網(wǎng)絡(luò )的靈活性基于 isoSPI 的 BMS 系統設計實(shí)現高性能，并改善了性?xún)r(jià)比。

圖 4 (b) 示出了一種在一根多分支總線(xiàn)中采用 isoSPI 的分布式 BMS 結構。雖然從外部看與圖 (a) 相似 (包括汽車(chē)布線(xiàn)方面)，但 isoSPI 傳輸線(xiàn)實(shí)際上是一個(gè)信號對，其并聯(lián)所有的 ADC 器件 (多達 16 個(gè) LTC6804-2) 并只終接總線(xiàn)的終端。某些總線(xiàn)實(shí)際上位于模塊的內部，但最終再次脫離以傳播至下一個(gè)模塊。

(a) (b)

圖 4: 采用了 isoSPI 網(wǎng)絡(luò )的靈活分布式 BMS 結構

圖中需要注意的一點(diǎn)是，當 isoSPI 部分出現線(xiàn)束情況時(shí) (從而要進(jìn)行 BCI 干擾測試)，在 IC 相關(guān)的 isoSPI 端口連接中放置了一個(gè)小的共模扼流圈 (CMC)。CMC 是一個(gè)很小的變壓器單元，隔離任何殘留的非常高頻 (VHF) 共模噪聲，這些噪聲可能通過(guò)耦合變壓器的線(xiàn)圈間電容而泄露。此外，完全隔離線(xiàn)束以提高完整的安全性。