BQ79616 器件可對 HEV/EV 的高壓電池管理系統(tǒng)中 16 節(jié)串聯(lián)電池模塊提供高精度的電芯電壓測量，且僅需不到 200μs 的時間就能完成。該監(jiān)測器在同一封裝類型中提供不同的通道選項，同時提供引腳對引腳兼容性，并支持在任何平臺上高度重復使用既有的軟件和硬件。借助集成式前端濾波器，可以在電池輸入通道上使用簡單、低額定電壓的差分 RC 濾波器來實施系統(tǒng)。集成式后 ADC 低通濾波器可以執(zhí)行經(jīng)過濾波、類似于直流電的電壓測量，以便更好地計算荷電狀態(tài) (SOC)。此器件支持自主內(nèi)部電芯均衡，并通過監(jiān)測溫度來自動暫停和恢復均衡，以免出現(xiàn)過熱條件。

包含的隔離式雙向菊花鏈端口支持通過電容器和變壓器進行隔離，并允許使用最有效的元件實現(xiàn)能量存儲系統(tǒng) (ESS) 中常見的集中式或分布式架構(gòu)。此器件還包含八個 GPIO 或輔助輸入，可執(zhí)行外部熱敏電阻測量。

主機與 BQ79616 器件之間的通信可以通過器件的專用 UART 接口 或者通信橋接器件 BQ79600 進行連接。 此外，隔離的差分菊花鏈通信接口允許主機通過單個接口與整個電池組進行通信。在通信線路中斷的情況下，菊花鏈通信接口可配置為環(huán)形架構(gòu)，允許主機與堆棧兩端的設備通信。

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BQ79616特性

±1.5-mV ADC 精度

用于電壓、溫度診斷的內(nèi)置冗余路徑

可以在 128μs 內(nèi)對所有電池通道執(zhí)行高度精確的電池電壓測量

集成式后 ADC 可配置數(shù)字低通濾波器

應用 ? 混合動力和電動動力總成系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng) (BMS) ? 帶有電池管理系統(tǒng)的儲能電池組

匯流條連接和測量支持

主機控制的內(nèi)置硬件復位功能，可模擬類似于 POR 的器件復位

支持內(nèi)部電芯均衡

240mA 的均衡電流

內(nèi)置均衡熱管理，具有自動暫停和恢復控制功能

隔離式差分菊花鏈通信，采用可選的環(huán)形架構(gòu)

通過通信線路傳輸?shù)那度胧焦收闲盘柡蜋z測信號

UART/SPI 主機接口/通信橋接器件 BQ79600

內(nèi)置 SPI 控制器

BQ79616應用

混合動力和電動動力總成系統(tǒng)中的電池管理系統(tǒng) (BMS)

帶有電池管理系統(tǒng)的儲能電池組

BQ79616引腳配置和功能

BQ79616功能方框圖

BQ79616 器件是一款可測量電芯電壓和溫度的可堆疊電池監(jiān)測器。該器件支持 6 至 16 節(jié)串聯(lián)（6S 至 16S）電池 電芯。該器件允許使用電芯檢測輸入通道或?qū)Ｓ脜R流條通道進行多達三個匯流條連接和測量，從而最大限度地提 高期間的靈活性，以支持各種電池模塊尺寸。

多個器件可以通過菊花鏈方式連接在一起。每個器件都有一對高側(cè)（北側(cè)）和低側(cè)（南側(cè)）垂直差分通信端口， 只需要一根雙絞線電纜。該器件支持僅電容、電容和扼流圈或變壓器隔離。每個菊花鏈器件上的通信都會重新計 時，從而確保長距離通信的完整性。該設計支持可選的環(huán)形連接，可在電纜發(fā)生故障時改變菊花鏈通信方向。每 個器件都包含一個通過 GPIO 配置的 SPI 控制器。

菊花鏈器件中的 ADC 可配置為對齊電芯電壓測量的開始，并且可在 128μs 內(nèi)測量所有電芯電壓。每個電芯檢測 通道都包含一個后 ADC 數(shù)字低通濾波器 (LPF)，用于降噪，并提供移動平均測量結(jié)果。該器件具有八個 GPIO， 所有這些 GPIO 均可配置用于 NTC 熱敏電阻連接或用作通用 I/O。全部八個 GPIO 均可在 1.6ms 內(nèi)進行測量。

該器件通過用于每個電芯的內(nèi)部電芯均衡 MOSFET (CBFET) 支持被動均衡。均衡功能自主運行，無需微控制器 (MCU) 交互。BQ79616 包含一個選項，用于根據(jù)外部熱敏電阻檢測到的可編程閾值或在內(nèi)核溫度過高（高于 105°C）時暫停均衡，然后再恢復均衡。均衡開始后，器件會跟蹤每個電芯的均衡時間。MCU 可以隨時讀取剩余 的均衡時間。

該器件包含一個硬件 OVUV 比較器和一個具有用戶可配置閾值的 OTUT 比較器。這些比較器可用作獨立于 ADC 測量的電芯過壓和欠壓以及熱敏電阻過熱和欠溫檢測的二級保護器。

該器件提供了將故障狀態(tài)信息嵌入到通信幀中的選項。當菊花鏈中的器件檢測到故障情況時，該信息將被嵌入并 沿著通信響應幀傳輸?shù)交灼骷?，該基底器件可以配置為觸發(fā) NFAULT 引腳作為系統(tǒng)的中斷信號。這提供了一種 減少通信開銷的方法，無需添加額外的雙絞線電纜和隔離，從而實現(xiàn)更快的故障檢測。

該器件具有 SLEEP 和 SHUTDOWN 模式，用于降低功耗。所有功能都可以在 ACTIVE 模式下正常運行，，均衡 以及 OVUV 和 OTUT 硬件比較器也可以在 SLEEP 模式下正常運行。處于 SHUTDOWN 模式時，所有有效功能 均關閉。提供了硬件復位功能，可以由主機 MCU 激活該功能。硬件復位為器件提供類似 POR 的事件，而無需實 際移除電池。這為提高整體系統(tǒng)穩(wěn)健性提供了一種可靠、低成本且可恢復的方式。