基于Nuvoton KA49517A和KA49522A的工業(yè)儲(chǔ)能電池監(jiān)測(cè)方案

電池管理芯片簡(jiǎn)稱BM IC。BM IC分為兩種，一個(gè)是工用，一個(gè)是車用。我們這個(gè)方案介紹的是新唐工業(yè)用的電池管理芯片。

工業(yè)BM IC 有三大述求，一是安全性，二是可擴(kuò)展性，還有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易。

新唐這個(gè)BM IC方案，是有搭配MCU和 PC上的上位機(jī)人機(jī)界面。上位機(jī)通過人機(jī)交互界面通過USB轉(zhuǎn)Uart口給板子上的MCU連接。人機(jī)界面UI可以下命令給MCU，MCU 可以將數(shù)據(jù)再傳回到電腦的顯示端進(jìn)行顯示?？梢栽谶@個(gè)人機(jī)界面上看到各個(gè)電池的電壓，也可以看到溫度以及一些別的信息。比如說過壓信號(hào)，欠壓信號(hào)的狀況。

使用流程:

（1）根據(jù)下圖先將BMS板子和MCU控制板連接起來：

（2）將MCU控制板和PC通過USB轉(zhuǎn)串口工具相連

（3）接通BMIC板電源并喚醒BMIC，從而喚醒MCU板。

（4）從PC上啟動(dòng)KA49517A/KA49522A GUI軟件。下圖顯示了成功啟動(dòng)后的GUI。

如果錯(cuò)誤如圖所示，請(qǐng)檢查PC到MCU板的電纜接口連接（如安裝的FTDI驅(qū)動(dòng)程序、物理連接等）和電源條件（如正確的電壓設(shè)置）。

（5）啟動(dòng)GUI軟件后的主屏幕下所示，并列出了主屏幕每個(gè)子部分的功能。

GUI軟件轉(zhuǎn)換從MCU板接收的BMIC數(shù)據(jù)，并以圖形格式顯示。

a、 單元格數(shù)據(jù)、單元格選擇和單元格數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果

b、 BMIC狀態(tài)預(yù)覽

c、 數(shù)據(jù)日志控件

d、 退出GUI停止/恢復(fù)更新數(shù)據(jù)控件

e、 寄存器RW、保護(hù)、FET控制和狀態(tài)按鈕

f、 圖形顯示按鈕（電池電壓、電流、溫度、VPACK電壓和VDD電壓）

g、 其他測(cè)量數(shù)據(jù)（溫度、VPACK、電流、VDD55、VDD18、REGEXT和VREF2）

h、 通信狀態(tài)、BMIC操作模式、MCU充電/放電

i、 FET狀態(tài)和控制按鈕

j、 GUI版本和固件版本

?場(chǎng)景應(yīng)用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）高串?dāng)?shù)：最高支持22 通道 / 17 通道；

（2）高性能參數(shù)：電壓測(cè)量精度為10 mV,電流測(cè)量精度為1%;

（3）高 穩(wěn)定性:全壓、 寬溫度范圍，精度保持不變;

（4）高安全性：報(bào)警報(bào)告，Charge Pump FET Driver，診斷檢查功能，電流測(cè)量ADC診斷檢查功能，MCU故障診斷檢查

?方案規(guī)格

（1）電池串?dāng)?shù)：22 串（ KA49522A)，17 串（ KA49517A)

（2）電 壓采樣精度 : 10mV, 無需校準(zhǔn)， 50us/ 通道

（3）電 流采樣精度：1 高 速 ADC(0.81ms) 0.81ms)，低速 ADC(250ms

（4）電池 平衡：支持內(nèi)部平衡和外部平衡，內(nèi)部平衡最大平衡電流為 50mA

（5）FET 驅(qū) 動(dòng)：支持高 低邊驅(qū)動(dòng)，高邊驅(qū)動(dòng)時(shí) Tf =20us Tr =20us C L =20nF

（6）保 護(hù)：支持電壓 UV/OV 保護(hù)，電流 SCD/OCC/OCD

（7）通 訊：SPI 通訊，支持 CRC 校驗(yàn)， 1MHz 的最大通訊速率，內(nèi)置 WDT 保護(hù)

（8）LDO 2.5V/3.3V/5V 可選，輸出電流最高可達(dá) 50mA

（9）工 作溫度范圍：40~85 ℃，芯 片自身保護(hù)溫度：175 ℃

（10）功 耗：ActiveMode =3.6mA，SleepMode=80uA，ShutdownMode=1uA。