基于Nuvoton KA49517/22的工業(yè)儲能電池監(jiān)測方案

電池管理芯片簡稱BM IC。BM IC分為兩種，一個是工用，一個是車用。

我們這個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，二是可擴展性，還有設計簡易。新唐這個BM IC方案，是有搭配MCU和 PC上的上位機人機界面。上位機通過人機交互界面通過USB轉(zhuǎn)Uart口給板子上的MCU連接。人機界面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行顯示?？梢栽谶@個人機界面上看到各個電池的電壓，也可以看到溫度以及一些別的信息。比如說過壓信號，欠壓信號的狀況。

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KA49517A/KA49522A GUI軟件。下圖顯示了成功啟動后的GUI。

如果錯誤如圖所示，請檢查PC到MCU板的電纜接口連接（如安裝的FTDI驅(qū)動程序、物理連接等）和電源條件（如正確的電壓設置）。

（5）啟動GUI軟件后的主屏幕下所示，并列出了主屏幕每個子部分的功能。

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)的計算結果

b、 BMIC狀態(tài)預覽

c、 數(shù)據(jù)日志控件

d、 退出GUI停止/恢復更新數(shù)據(jù)控件

e、 寄存器RW、保護、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

?場景應用圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優(yōu)勢

（1）高串數(shù)：最高支持22 通道 / 17 通道；

（2）高性能參數(shù)：電壓測量精度為10 mV,電流測量精度為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：報警報告，Charge Pump FET Driver，診斷檢查功能，電流測量ADC診斷檢查功能，MCU故障診斷檢查

?方案規(guī)格

（1）電池串數(shù)： 22 串（ KA49522) 17 串（ KA49517)

（2）電 壓采樣精度 : 10mV, 無需校準， 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：支持高 低邊驅(qū)動，高邊驅(qū)動時 Tf =20us Tr =20us C L =20nF

（6）保 護：支持電壓 UV/OV 保護，電流 SCD/OCC/OCD

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

（8）LDO 2.5V/3.3V/5V 可選，輸出電流最高可達 50mA

（9）工 作溫度范圍： 40~85 ℃，芯 片自身保護溫度： 175 ℃

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