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方案 | 基于Nuvoton KA49517/22的工业储能电池监测方案

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发表于 2022-8-12 23:12:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
方案 | 基于Nuvoton KA49517/22的工业储能电池监测方案
电池管理芯片简称BM IC。BM IC分为两种,一个是工用,一个是车用。我们这个方案介绍的是新唐工业用的电池管理芯片。工业BM IC 有三大述求,一是安全性,二是可扩展性,还有设计简易。新唐这个BM IC方案,是有搭配MCU和 PC上的上位机人机界面。上位机通过人机交互界面通过USB转Uart口给板子上的MCU连接。人机界面UI可以下命令给MCU,MCU 可以将数据再传回到电脑的显示端进行显示。可以在这个人机界面上看到各个电池的电压,也可以看到温度以及一些别的信息。比如说过压信号,欠压信号的状况。
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使用流程:
(1)根据下图先将BMS板子和MCU控制板连接起来:
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(2)将MCU控制板和PC通过USB转串口工具相连
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(3)接通BMIC板电源并唤醒BMIC,从而唤醒MCU板。
(4)从PC上启动KA49517A/KA49522A GUI软件。下图显示了成功启动后的GUI。
640?wx_fmt=png.jpg
如果错误如图所示,请检查PC到MCU板的电缆接口连接(如安装的FTDI驱动程序、物理连接等)和电源条件(如正确的电压设置)。
640?wx_fmt=png.jpg
(5)启动GUI软件后的主屏幕下所示,并列出了主屏幕每个子部分的功能。

GUI软件转换从MCU板接收的BMIC数据,并以图形格式显示。
640?wx_fmt=png.jpg
a、 单元格数据、单元格选择和单元格数据的计算结果
b、 BMIC状态预览
c、 数据日志控件
d、 退出GUI停止/恢复更新数据控件
e、 寄存器RW、保护、FET控制和状态按钮
f、 图形显示按钮(电池电压、电流、温度、VPACK电压和VDD电压)
g、 其他测量数据(温度、VPACK、电流、VDD55、VDD18、REGEXT和VREF2)
h、 通信状态、BMIC操作模式、MCU充电/放电
i、 FET状态和控制按钮
j、 GUI版本和固件版本

► 场景应用图
640?wx_fmt=png.jpg
► 展示版照片
640?wx_fmt=jpeg.jpg
► 方案方块图
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► 核心技术优势
(1)高串数:最高支持22 通道 / 17 通道;
(2)高性能参数:电压测量精度为10 mV,电流测量精度为1%;
(3)高 稳定性:全压、 宽温度范围,精度保持不变;
(4)高安全性:报警报告,Charge Pump FET Driver,诊断检查功能,电流测量ADC诊断检查功能,MCU故障诊断检查

► 方案规格
(1)电池串数:22 串( KA49522) 17 串( KA49517)
(2)电 压采样精度 : 10mV, 无需校准, 50us/ 通道
(3)电 流采样精度:1 高 速 ADC(0.81ms) 0.81ms),低速 ADC(250ms
(4)电池 平衡:支持内部平衡和外部平衡,内部平衡最大平衡电流为 50mA
(5)FET 驱 动:支持高 低边驱动,高边驱动时 Tf =20us Tr =20us C L =20nF
(6)保 护:支持电压 UV/OV 保护,电流 SCD/OCC/OCD
(7)通 讯:SPI 通讯,支持 CRC 校验, 1MHz 的最大通讯速率,内置 WDT 保护
(8)LDO 2.5V/3.3V/5V 可选,输出电流最高可达 50mA
(9)工 作温度范围:40~85 ℃,芯 片自身保护温度:175  ℃
(10)功 耗:ActiveMode =3.6mA,SleepMode=80uA,ShutdownMode=1uA。


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