基於Nuvoton KA49517A和KA49522A的工業儲能電池監測方案

電池管理晶片簡稱BM IC。BM IC分為兩種,一個是工用,一個是車用。我們這個方案介紹的是新唐工業用的電池管理晶片。工業BM IC 有三大述求,一是安全性,二是可擴展性,還有設計簡易。新唐這個BM IC方案,是有搭配MCU和 PC上的上位機人機界面。上位機通過人機交互界面通過USB轉Uart口給板子上的MCU連接。人機界面UI可以下命令給MCU,MCU 可以將數據再傳回到電腦的顯示端進行顯示。可以在這個人機界面上看到各個電池的電壓,也可以看到溫度以及一些別的信息。比如說過壓信號,欠壓信號的狀況。




使用流程:
(1)根據下圖先將BMS板子和MCU控制板連接起來:

(2)將MCU控制板和PC通過USB轉串口工具相連



(3)接通BMIC板電源並喚醒BMIC,從而喚醒MCU板。
(4)從PC上啟動KA49517A/KA49522A GUI軟體。下圖顯示了成功啟動後的GUI。


如果錯誤如圖所示,請檢查PC到MCU板的電纜接口連接(如安裝的FTDI驅動程序、物理連接等)和電源條件(如正確的電壓設置)。

(5)啟動GUI軟體後的主螢幕下所示,並列出了主螢幕每個子部分的功能。

GUI軟體轉換從MCU板接收的BMIC數據,並以圖形格式顯示。

a、 單元格數據、單元格選擇和單元格數據的計算結果

b、 BMIC狀態預覽

c、 數據日誌控制項

d、 退出GUI停止/恢復更新數據控制項

e、 寄存器RW、保護、FET控制和狀態按鈕

f、 圖形顯示按鈕(電池電壓、電流、溫度、VPACK電壓和VDD電壓)

g、 其他測量數據(溫度、VPACK、電流、VDD55、VDD18、REGEXT和VREF2)

h、 通信狀態、BMIC操作模式、MCU充電/放電

i、 FET狀態和控制按鈕

j、 GUI版本和固件版本

►場景應用圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►核心技術優勢

(1)高串數:最高支持22 通道 / 17 通道; (2)高性能參數:電壓測量精度為10 mV,電流測量精度為1%; (3)高 穩定性:全壓、 寬溫度範圍,精度保持不變; (4)高安全性:報警報告,Charge Pump FET Driver,診斷檢查功能,電流測量ADC診斷檢查功能,MCU故障診斷檢查

►方案規格

(1)電池串數:22串(KA49522A),17串(KA49517A) (2)電 壓採樣精度 : 10mV, 無需校準, 50us/ 通道 (3)電 流採樣精度: 1 高 速 ADC(0.81ms) 0.81ms),低速 ADC(250ms (4)電池 平衡:支持內部平衡和外部平衡,內部平衡最大平衡電流為 50mA (5)FET 驅 動:支持高 低邊驅動,高邊驅動時 Tf =20us Tr =20us C L =20nF (6)保 護:支持電壓 UV/OV 保護,電流 SCD/OCC/OCD (7)通 訊: SPI 通訊,支持 CRC 校驗, 1MHz 的最大通訊速率,內置 WDT 保護 (8)LDO 2.5V/3.3V/5V 可選,輸出電流最高可達 50mA (9)工 作溫度範圍: 40~85 ℃,芯 片自身保護溫度: 175 ℃ (10)功 耗:ActiveMode =3.6mA,SleepMode=80uA,ShutdownMode=1uA。