Maxim推出高壓、12節(jié)電池監(jiān)測(cè)IC MAX11068，適用于混合動(dòng)力車(chē)、電動(dòng)車(chē)和其它多節(jié)串聯(lián)電池組供電系統(tǒng)。該高度集成方案采用專(zhuān)有的階梯形SMBus™通信總線，允許以菊鏈方式將多片MAX11068連接在一起，無(wú)需昂貴的隔離器件。該方案能夠降低80%的電池管理系統(tǒng)(BMS)成本，簡(jiǎn)化電池組設(shè)計(jì)，提供精確的電池均衡以充分利用電池容量。

MAX11068具有業(yè)內(nèi)較高精度和極低功耗，集成安全和診斷功能以及多種可配置功能，有效解決了大容量電池組的安全監(jiān)測(cè)和精確均衡問(wèn)題。器件理想用于汽車(chē)、工業(yè)、電力線和電池備份等多種電池系統(tǒng)。

鋰離子供電技術(shù)—一個(gè)飛速成長(zhǎng)的市場(chǎng)

在未來(lái)的燃料槽中，HEV電池組將成為下一代運(yùn)輸系統(tǒng)中動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的重要組成部分。

鋰離子(Li+)電池以其較高的能量密度和較之鎳氫(NiMH)電池更長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)間，有望在2015年占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。然而Li+電池極不穩(wěn)定，需要精心的設(shè)計(jì)和先進(jìn)的監(jiān)測(cè)方案以確保安全工作。電池過(guò)壓會(huì)導(dǎo)致電池溫度迅速升高，引發(fā)電池起火等失控狀態(tài)。由于HEV通常需要數(shù)百節(jié)電池串聯(lián)供電，這種故障所導(dǎo)致的后果將非常嚴(yán)重：一節(jié)電池故障可能導(dǎo)致整個(gè)電池組燃燒或爆炸。

挑戰(zhàn)：降低安全設(shè)計(jì)成本

如今的電池組設(shè)計(jì)人員在確保電池組絕對(duì)安全的問(wèn)題上投入了大量時(shí)間，開(kāi)發(fā)了諸如FMEA和ISO 26262等先進(jìn)的安全分析方法，以確保充分掌握電池狀態(tài)。但是現(xiàn)有電路體積龐大、價(jià)格昂貴，可靠性也低于集成方案。

MAX11068極大地簡(jiǎn)化了多節(jié)電池組的設(shè)計(jì)。器件包含12個(gè)測(cè)量通道，采用電容隔離式階梯形SMBus通信總線，大大減少了元件數(shù)量，降低成本。這種獨(dú)特的架構(gòu)允許連接多達(dá)31個(gè)器件至串聯(lián)電池組，對(duì)多達(dá)372節(jié)電池進(jìn)行監(jiān)測(cè)。基于電容的接口提供了成本極低的電池組間隔離，消除了級(jí)聯(lián)電氣故障。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美元降至50美元。

MAX11068創(chuàng)建新的性能標(biāo)準(zhǔn)

除節(jié)省成本外，Maxim方案還具有優(yōu)異性能。Maxim的高壓、小尺寸BiCMOS工藝具有業(yè)內(nèi)較高耐壓(80V)和優(yōu)異的ESD保護(hù)(±2kV，人體模式)以及熱插拔功能，在較寬的工作溫度范圍內(nèi)確保符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，保持高度可靠性。

MAX11068的模擬前端包含12通道電壓測(cè)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和一組高壓、帶故障容錯(cuò)的開(kāi)關(guān)輸入。高速、12位ADC對(duì)測(cè)試的電池電壓進(jìn)行數(shù)字化。MAX11068采用兩相掃描技術(shù)，獲取電池測(cè)量數(shù)據(jù)并修正誤差。該技術(shù)可同時(shí)測(cè)量電池電壓，在10µs內(nèi)完成全部120節(jié)電池的電壓測(cè)量采樣，即使在嘈雜系統(tǒng)中也能確保優(yōu)異的精度。MAX11068在整個(gè)電池標(biāo)稱(chēng)工作溫度范圍內(nèi)誤差小于±0.25%，在整個(gè)AEC-Q100 2類(lèi)溫度范圍內(nèi)誤差小于±20mV。

此外，MAX11068可將功耗降低10倍(工作模式下電流為100µA)，以延長(zhǎng)電池使用時(shí)間。獨(dú)特的內(nèi)置關(guān)斷電路將功耗降至極低水平(漏電流僅為1µA)，使電池可以保存若干年，而不損耗電池電量。

針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)

MAX11068內(nèi)部具有配置和自診斷模式，這對(duì)于安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作至關(guān)重要，能夠在存在磁場(chǎng)和瞬態(tài)噪聲的惡劣環(huán)境下確保無(wú)故障工作。Maxim采用大電流注入、帶狀線和車(chē)內(nèi)監(jiān)測(cè)等多種方式對(duì)IC進(jìn)行全面測(cè)試，確保在具有強(qiáng)瞬態(tài)電信號(hào)和磁場(chǎng)干擾的電動(dòng)車(chē)電池組中可靠工作。器件具有FMEA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的引腳開(kāi)路和短路故障檢測(cè)功能，并能夠處理內(nèi)部電路故障。

Maxim系列產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)清潔能源設(shè)計(jì)

MAX11068可以與MAX11080冗余故障監(jiān)測(cè)器配合使用，構(gòu)建完備的12節(jié)電池監(jiān)測(cè)方案。該系列高壓器件有助于實(shí)現(xiàn)向低碳能源方案的轉(zhuǎn)變，器件集成了先進(jìn)的功能，可降低電池管理系統(tǒng)的尺寸、成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度。消費(fèi)者則可獲得更高的系統(tǒng)可靠性、更長(zhǎng)的電池使用時(shí)間和更快的產(chǎn)品上市時(shí)間。

MAX11068特性總結(jié)

• 2節(jié)至12節(jié)Li+電池測(cè)量
• 電容隔離的菊鏈接口
• 無(wú)需昂貴的隔離元件
• 允許多達(dá)31個(gè)MAX11068串聯(lián)，監(jiān)測(cè)多達(dá)372節(jié)電池
• 可靠的故障容錯(cuò)設(shè)計(jì)具有極高的噪聲抑制能力
• 可通過(guò)簡(jiǎn)單的階梯形I²C/SMBus串行總線對(duì)器件完全編程
• ±0.25%的電池測(cè)量誤差
• 兩個(gè)溫度測(cè)量通道
• 單板設(shè)計(jì)支持不同數(shù)量的電池組
• 內(nèi)置診斷功能
• 極低功耗
• 工作模式下電流為100µA，關(guān)斷模式下電流為1µA
• 工作于6V至72V；能承受高達(dá)80V的瞬態(tài)電壓
• 其性能指標(biāo)經(jīng)過(guò)帶狀線和大電流注入測(cè)試

MAX11068采用38引腳TSSOP封裝，工作在-40°C至+105°C AEC-Q100 2級(jí)溫度范圍。更多信息請(qǐng)瀏覽：china.maxim-ic.com/MAX11068-Battery。

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