基于LTC6802的電池組監控平臺的電路設計

　　MCU 的另一項任務(wù)是將電池包組態(tài)信息發(fā)送到CAN 通信網(wǎng)絡(luò )中。在此本設計選取了CAN 隔離驅動(dòng)芯片ISO1050，見(jiàn)圖2 中的U1.為了進(jìn)一步提高CAN 通信的抗干擾性能，在平臺的CAN 輸出端還采用了瞬態(tài)電壓抑制芯片PSM712.

　　2.3 電壓采集及均衡電路設計

　　LTC6802 最主要的功能是實(shí)現對電池組內單體電壓的檢測以及在單體過(guò)壓狀態(tài)下的均衡控制。LTC6802 具有12 位ADC，可實(shí)現對多達12 節串聯(lián)單體的電壓檢測，芯片外圍的電壓采集電路也比較簡(jiǎn)單，只需將單體的正負極分別接入芯片對應的單體電壓輸入端即可，為了抑制電壓信號中的高頻噪聲，電路中還加入了RC 低通濾波環(huán)節。此外，LTC6802 還具有MOSFET 驅動(dòng)輸出能力，該驅動(dòng)輸出端內置了10k 的上拉電阻，可用于驅動(dòng)外部MOSFET.

　　對于串聯(lián)電池組中的單體n 而言，其對應的電壓采集電路和均衡控制電路如圖3 所示，其中上圖為電壓采集電路，下圖為均衡控制電路。圖中CELLn 和CELLn-1 分別接到單體n的正極和負極；Cn 和Cn-1 為L(cháng)TC6802 電壓采集輸入端；DCn為L(cháng)TC6802 的MOSFET 驅動(dòng)輸出端。當單體n 出現過(guò)壓

　　2.4 溫度采集電路設計

　　電池包節點(diǎn)溫度也是組態(tài)信息中的重要參數。在本平臺中，節點(diǎn)溫度的檢測由MCU 實(shí)現，設計每個(gè)單體取一個(gè)節點(diǎn)，共計可實(shí)現對12 個(gè)節點(diǎn)的溫度檢測。溫度采集電路如圖4 所示，圖中給出了節點(diǎn)1 的連接電路。首先，設計中選取熱敏電阻RT103 作為溫度傳感原件，將溫度信號轉換為電壓信號；接著(zhù)，電壓信號輸入模擬開(kāi)關(guān)器件CD4067D，可通過(guò)MCU 配置其ABCD 四個(gè)控制端對輸入信號進(jìn)行選通，并由其公共端即管腳1 輸出；最后，模擬開(kāi)關(guān)輸出的信號經(jīng)RC 濾波及限幅處理后輸入到MCU 的AD 輸入端，節點(diǎn)溫度采集得以實(shí)現。

　　圖3 電壓采集及均衡電路

　　圖4 溫度采集電路

　　3 結論

　　本文基于電池監控芯片LTC6802 以及Freescale 系列微控制器MC9S08DZ60，設計了一套面向串聯(lián)鋰離子電池組的監控平臺。論文結合芯片特點(diǎn)及平臺應用場(chǎng)合，分別對電壓檢測電路、均衡控制電路、溫度采集電路、SPI 通信及CAN 通信電路進(jìn)行了具體的設計。該平臺充分利用了LTC6802 集成度高、電壓采集精度高以及抗干擾能力強的特點(diǎn)，很大程度上改善了傳統的電池監控電路存在的電壓采集精度差和電路結構復雜的問(wèn)題?？梢詳嘌?， 在EV/HEV 產(chǎn)業(yè)中，這種基于LTC6802 的電池組監控平臺具有很強的應用價(jià)值和良好的應用前景時(shí)，Q1 將導通對其放電，放出的電能會(huì )消耗在電阻R1 上。