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该总线上的器件可以通过 “菊花链” 方式连接,这种连接方式可极大地减小线束尺寸,并实现大型、高压电池包的模块化设计,同时保持很高的数据传输速率和很低的EMI敏感性(参见图6)。
图6:对LTC6804和isoSPI接口的测试结果表明,在isoSPI以20mA信号强度工作时,尽管注入了200mA RF,但是仍然没产生数据误差。
为了展示抗噪声性能,凌力尔特对LTC6804进行了BCI测试。测试时使用1MHz至400MHz RF载波,且在载波上有1kHz AM调制,通过该载波将100mA RF能量耦合到连接电池的线束中。LTC6804数字滤波器的截止频率设定为1.7kHz,另外还增加了外部RC滤波器和铁氧扼流圈。测试结果为,在整个RF频率范围内,电压读数误差低于2mV。
LTC6804提供一系列自评估和自测试功能,这使该器件更加适合BMS应用了。这些评估和测试功能包括断线检测、第二个内部ADC时钟基准、多工器自测试甚至内部电源电压测量。该器件为准备与ISO 26262和IEC 61508标准兼容的系统而设计。
结论
面向电网供电系统的备份和连续供电电源有很大的 “魅力”。这类电源似乎非常简单明了:给一个电池阵列充电(无论是用电网的 AC 电力线还是太阳能、风能或其他可再生能源),然后在需要时,用这些电池和DC/AC逆变器提供相当于电力线供电的AC电源。
现实情况是,这些电池的任何工作方式或性能特点都不“简单”,需要仔细控制对它们的充电,仔细控制对其电压、电流和温度的监视,以及仔细控制其放电。随着功率的提高,实用、高效和安全的系统设计绝不是微不足道的,因此连接电网的多节电池BMS也是非常复杂的系统。需要理解和解决很多独特问题,其中系统安全是主要问题。
成功和可行的系统设计需要一种由优化组件(例如:LTC6804)自下而上地提供支持模块化、结构化、自顶向下的架构。当与精细、安全的数据采集和控制软件相组合时,可造就高性能的可靠BMS,此类BMS几乎不需要操作人员的干预,并将以自主的方式运行,从而提供为期多年的可靠服务。(Mike Kultgen, Greg Zimmer, Stefan Janhunen)
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