参考设计 | 大功率电池管理系统解决方案模块

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MPS 官网

大功率电池管理系统解决方案模块

功能特性

该板采用了可靠的电池管理模拟前端 (AFE) 系列MP279x IC，以提供完整的 AFE 监控和保护解决方案。MP279x 最多支持 16 节电池串联，而且提供两个独立的模数转换器 (ADC) 用于同步电压和电流测量。其上管 MOSFET (HS-FET) 驱动器和可靠的硬件保护功能均具有可配置阈值。具体的保护功能包括了过流保护 (OCP)、短路保护 (SCP)、电池组和单电池过压保护 (OVP)、电池组和单电池欠压保护 (UVP)、过温保护 (OTP) 和欠温保护（UTP）。 MP279x 还集成了内部平衡 FET 以均衡失配电池，同时还可以选择驱动外部 FET 来获得更高的平衡电流。

功能框图

该板还采用了独立的电池电量计 (FG) IC，MPF4279x。该IC系列通过定制的电池模型完成充电状态 (SoC)、充满时间、耗尽时间和不可用电量的估算， 而电池模型则通过详尽的特性表征和电压、电流以及温度读数获得。该解决方案提供图形用户界面 (GUI) ，操作快速、简单且易于配置。

完整解决方案

产品特性和优势

• 高端充/放电（包括预充电功能）MOSFET

• 支持7 至16 节电池串联应用

• 高达 100A 的恒定充/放电电流和高达 150A 的峰值电流

• 真正的硬件保护

• 为外部设备（例如显示器）提供5V、CAN 总线和 UART 接口

• 外部故障指示LED 和电池组电压状态 LED

• 可选择同时测量电压与电流的高精度模数转换器 (ADC)

• 可调告警反应和阈值：

• 可调过压保护 (OVP) 和欠压保护 (UVP)

• 可调充/放电过流保护 (OCP) 和短路保护 (SCP)

• PCB 和可调电池过温保护 (OTP)

• 自我功能测试选项

• 采用内部 MP279x FET 进行电池平衡，还可选择外部平衡 FET 以实现更大电流

• 断线检测

• 具有待机放电 FET 的睡眠模式，在检测到负载/充电器时可自动唤醒，从而降低了电流消耗

• 安全模式下的负载/充电器检测选项

• 精确的电池组充电状态 (SoC) 估计（见图 3）

• 通过 MPS图形用户界面（GUI）提供简单配置

• 采用专用电池模型，可支持任意锂基电池类型

图1: MBM16S-P100 性能示例

套件内容

MBM16S-P100

MBM14S-P100

套件中包含的产品（以下产品可单独订购）：

MBM10S-P100

套件中包含的产品（以下产品可单独订购）：

MBM16S-P100-B

套件中包含的产品（以下产品可单独订购）：

MBM14S-P100-B

套件中包含的产品（以下产品可单独订购）：

套件规格

注：

1) 建议10 个并联 FET 配置下的连续电流不超过 120A。最大峰值电流为150A。

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