TIDA-010208

Diseño de referencia del paquete de baterías de 10 s a 16 s con medición de celdas precisa y control

TIDA-010208

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Información general

Este diseño de referencia es un diseño de paquete de baterías de iones de litio (Li-ion), LiFePO4, de bajo consumo de corriente en modo de espera y de navegación y alta precisión de tensión de celda de 10s a 16s. Supervisa cada voltaje de celda, corriente de paquete, celda y temperatura MOSFET con alta precisión y protege el paquete de baterías de iones de litio LiFePO4 contra sobretensión de celda, subtensión de celda, sobretemperatura, carga y descarga sobre corriente y situaciones de cortocircuito de descarga. Adopta la arquitectura MOSFET de canal N de lado alto y tiene una fuerte capacidad de conducción de activación y desactivación. A través de una eficiente estrategia de potencia auxiliar, este diseño de referencia logra un modo de espera de 100 μA y un consumo de envío de 10 μA, por lo que ahorra más energía y permite tiempos de envío y de inactividad más largos. Estas características hacen que este diseño de referencia sea altamente aplicable para aplicaciones de baterías para bicicletas y monopatines eléctricos.

Funciones
  • Consumo de corriente ultra bajo:
    • 100 μA típico en modo de espera
    • 10 μA típico en modo de envío
  • Alta exactitud de tensión de celda sin calibraciones:
    • ±5 mV a 25 °C; ±10 mV a 0 °C–60 °C.
    • ±15 mV a –40 °C to 85 °C
  • Protección robusta de la célula de la batería, incluidos:
    • Primaria: sobretensión de la celda, subtensión de la celda, descarga de sobrecorriente de dos niveles, carga de sobrecorriente, cortocircuito de descarga y sobretemperatura
    • Secundaria: sobretensión de la celda, subtensión de la celda y sobretemperatura
  • Otras protecciones del sistema, incluidas: cable abierto de celda y vigilancia térmica del host
  • Cargador inverso y alta tensión del lado del PAQUETE
  • MOSFET de canal N de lado alto y fuerte capacidad de conducción
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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

Archivos de diseño y productos

Archivos de diseño

Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso de diseño.

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TIDUEY5.PDF (2754 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

TIDM790.PDF (490 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDM789.PDF (179 KB)

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

TIDM792.ZIP (2506 KB)

Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

TIDCFZ2.ZIP (1635 KB)

Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

TIDM791.PDF (1921 KB)

Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

TIDM788.PDF (714 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Transceptores CAN

TCAN1044VTransceptor CAN FD con protección contra fallas con modo de espera y compatibilidad con E/S de 1.

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TLV704Regulador de tensión de baja pérdida (LDO) 150 mA 24 V con IQ ultrabaja

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MSP430 microcontrollers

MSP430FR2155MCU de 24 MHz con 32 KB FRAM, 4 KB SRAM, comparador, ADC de 12 bits, UART/SPI/I2C, temporizador

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Termistores

TMP61Termistor lineal del 1 %, 10 kΩ en encapsulados 0402, 0603/0805 y de orificio pasante

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MOSFET

CSD19536KTTMOSFET de potencia NexFET™ de 100 V y canal N, D2PAK simple, 2,4 mOhm

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Transceptores CAN

TCAN1042HVTransceptor CAN con protección contra fallas con velocidad de datos flexible

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

LM5163Convertidor DC/DC reductor síncrono con entrada de 100 V, 0.5 A e IQ ultrabaja

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Protectores de baterías

BQ77216Protección de tensión y temperatura para baterías de celda de iones de litio de 3-s a 16-s con tempo

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Monitores y equilibradores de batería

BQ76952Monitor y protector de baterías de alta precisión de 3 S a 16 S para iones de litio, polímero de lit

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Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño 10s-16s Battery Pack Reference Design With Accurate Cell Measurement PDF | HTML 11/01/2021

Recursos de diseño

Desarrollo de hardware

Placa de evaluación
BQ77216EVM Protección de tensión y temperatura para el módulo de evaluación de baterías de celda de iones de li

Desarrollo de software

Software de aplicación y estructura
BQSTUDIO Software Battery Management Studio (bqStudio)

Herramientas de diseño y simulación

Herramienta de cálculo
LM5163-LM5164DESIGN-CALC Herramientas de diseño de inicio rápido LM5163 y LM5164 del convertidor

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