| 为电池管理系统保(bǎo)驾护航高稳定性高可靠性高(gāo)安规要求 |
近年来,随着新(xīn)国标的施行和平衡车、滑板车、共享电单车等新应(yīng)用场景的出(chū)现,电动市(shì)场、两轮车(chē)市(shì)场(chǎng)迎来了新的发(fā)展(zhǎn)热潮,锂电池因(yīn)能量(liàng)密度高、循(xún)环次数多(duō)等优(yōu)点受到越来越(yuè)多厂商的追捧。对于不同的应用场景需求,用户也往往(wǎng)需要选择不(bú)同(tóng)的 BMS 架构,如(rú)电摩需(xū)要实现更高功率,需(xū)要使用多片 AFE级联(lián)以支持更(gèng)多电池串数(shù);电动自(zì)行车的(de)充放电电流相差较大,需(xū)要单独的充放电路径以优化成本(běn)。因(yīn)此,广(guǎng)泛应用的锂电池(chí)的安全性,也(yě)需要更严格(gé)的电池管(guǎn)理系统 (Battery Management System, BMS) 进行监控和保护。
数(shù)明半导体最新推出的(de) SiLM266x 系列能够(gòu)灵活的应对(duì)不同应(yīng)用场(chǎng)景对锂电(diàn)池进行监控和保(bǎo)护(hù)的需求,为电池(chí)系统保护提供(gòng)可靠性和设计灵活性。SiLM2660/61 是用于电池(chí)充电(diàn)/放(fàng)电(diàn)系统控(kòng)制的低功耗、高边 N 沟(gōu)道 FET 驱动器(qì),高边保护功能可避免系统的接地引脚(jiǎo)断开连接,以确保电(diàn)池组和主(zhǔ)机系(xì)统之(zhī)间的持续通信。SiLM2660 集(jí)成了 PACK+ 电压监控(kòng)控制,支持主机感测PACK+ 电(diàn)压;并具(jù)有额外(wài)的PFET控制输出,允许对深度放电的(de)电池(chí)进行低电流预充电。针(zhēn)对不同(tóng)客(kè)户的应用需求,SiLM266x 系列提供了 SiLM2660 的功能(néng)简化版(bǎn) SiLM2661,SiLM2661 不具备预充(chōng)及电池 PACK+ 电压(yā)检测功能,采(cǎi)用 SOP8 封装。SiLM2660 采(cǎi)用 TSSOP-16 封(fēng)装。可广(guǎng)泛应用于工业、能源领(lǐng)域的多(duō)种场景如:电动自行车,电动踏板车,电动摩托(tuō)车,储能系统和不间断电源,便携式医疗系统(tǒng),无线(xiàn)基站(zhàn)电池(chí)系统,铅酸备用电池,12V 至 48V 电池组(zǔ)等。
图 1. SiLM2661典(diǎn)型应用(yòng)图
图 2. SiLM2661典型(xíng)应(yīng)用(yòng)图
SiLM266x 系列具有独立的(de)使能输入接口,允(yǔn)许对电池充电 FET 和(hé)放电 FET独立控制其导通和关断(duàn)。针对某些(xiē)应用场景,如(rú)电动自行车的充放电电流相(xiàng)差(chà)较大的情况下,可设置单独的(de)充放电路径以优化成本(běn)。一(yī)般电动车锂电池包的(de)充(chōng)电(diàn)电流比放电电流小,如(rú)果使用充(chōng)放(fàng)电同口方案,需要选择(zé)比实(shí)际需求更多的充(chōng)电 MOSFET,会造成不必要的浪费(fèi)。另外,无论是充电还(hái)是放电(diàn),所有的电流都需要(yào)经过充电(diàn) MOSFET 和放电 MOSFET,会产生更多的损耗(hào)和热,一定(dìng)程度(dù)上也减少了电池的有效(xiào)容量。而充放电异口方案可以按照(zhào)实际的充放电(diàn)电流需求(qiú)分别选(xuǎn)择充电(diàn) MOSFET 和(hé)放电 MOSFET 的数量和型号,无(wú)论是充电还是放电,都(dōu)只(zhī)经过一级 MOSFET,损耗和发热(rè)也(yě)都更少。SiLM266x 系列同(tóng)时支持以上(shàng)充(chōng)放(fàng)电同(tóng)口方(fāng)案和充(chōng)放电异口方(fāng)案,满足客户不同需求。
图 3.充放异口(kǒu)方案
产品特性
· 高边 NFET 驱动
具有极短的(de)开启(qǐ)和关闭时(shí)间(jiān),用(yòng)于迅速保护(hù)电池
· 预充电 PFET 驱(qū)动
为深(shēn)度耗尽(jìn)的电池组提供限流预充电功能(仅适用(yòng)于 SiLM2660)
· 充电和放电的(de)独立使能控制
1. 允许对电池充电 FET 和放电 FET 独立控制其(qí)导通和关断;
2. 支(zhī)持(chí)可配(pèi)置(zhì)的通用和独(dú)立(lì)充电和放电路径管理。
· 基于外部(bù)电容器(qì)可扩展的电荷泵
可适用多(duō)颗 NFET 并联驱动
· 耐受高压
绝(jué)对最高电压可(kě)达 100V
· 可配置的电(diàn)池组电压检测功能
灵(líng)活应(yīng)对不(bú)同(tóng)场景对锂电池进行监控和保(bǎo)护(仅适(shì)用于 SiLM2660)
· 低功耗
正常模式:40μA
待机模式(shì):小于(yú) 10μA
· 可选封装
SiLM2660:TSSOP-16
SiLM2661:SOP8