鋰離子電池存在明顯的不穩(wěn)定性，需要精心的設(shè)計和先進(jìn)的監(jiān)測方案以確保其安全性。電池過壓會引起電池溫度迅速升高，引發(fā)電解液泄漏而導(dǎo)致失控。由于混合電動車通常需要數(shù)百節(jié)串聯(lián)電池供電，故障引起的后果非常嚴(yán)重，一節(jié)電池的故障可能會造成整個電池組的燃燒或爆炸。
圖，采用MAX11080實現(xiàn)的12節(jié)電池系統(tǒng)典型應(yīng)用電路
基于這一需求，Maxim推出用于多節(jié)鋰離子(Li+)電池組的高壓、12通道電池保護(hù)IC MAX11080。該器件是可級聯(lián)的故障監(jiān)測器，提供冗余的電池監(jiān)測功能，防止Li+電池發(fā)生爆炸(過熱)。菊鏈監(jiān)測功能可以防止發(fā)生電氣級聯(lián)故障，省去了分立方案所需的昂貴的隔離器件。在典型的混合動力車應(yīng)用中，Maxim的方案能夠使電池管理系統(tǒng)(BMS)的成本降低80%。器件具有12通道故障監(jiān)測器，采用專有的電容隔離菊鏈接口，允許連接多達(dá)31個器件至串接電池組，對372節(jié)電池進(jìn)行監(jiān)測。同時，基于電容的接口提供了成本極低的電池組隔離。由于省去了昂貴的隔離元件，Maxim的方案比分立方案節(jié)省75%的空間，將典型的電池管理系統(tǒng)成本從250美元降低至50美元。MAX11080的典型應(yīng)用電路如圖所示。
除節(jié)省成本外，Maxim的方案還具有優(yōu)異的性能。器件采用高壓、小尺寸BiCMOS工藝，可承受最高電壓(80V)，具有優(yōu)異的ESD性能(±2kV、人體模型)和熱插拔能力，在整個較寬的工作溫度范圍內(nèi)具有可靠的性能。為防止電池過熱，MAX11080的高精度過壓檢測功能在整個AEC-Q100 2類溫度范圍(-40℃～+105℃)內(nèi)誤差小于±25mV。此外，MAX11080將功耗降低10倍(工作模式下電流為80μA)，以延長電池使用時間。獨特的內(nèi)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。MAX11080具有16個可選過壓門限和8個可選欠壓門限?？梢愿鶕?jù)需要關(guān)閉欠壓檢測功能。器件包括可編程檢測延時功能，允許用戶濾除電池組的瞬態(tài)動作，避免過壓或欠壓誤報警。報警線采用4kHz信號，該信號消失表明發(fā)生了有效的過壓或欠壓事件。這些特性對于降低虛警概率非常有用，能夠防止系統(tǒng)不必要的關(guān)斷。