电池管理系统解决方案模块

概述

简介

MBMxxS-P50-x 是 BMUxxS-P50-x 的评估套件。BMUxxS-P50-x 为 7 节至 16 节串联电池管理单元参考设计板。

该板采用了功能强大的电池管理模拟前端 (AFE) 系列MP279x IC,能够提供完整的 AFE 监控和保护解决方案。 MP279x 支持多达 16 节电池串联,同时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) 驱动器和强大的硬件保护功能均具有可配置阈值。硬件保护功能包括过流保护(OCP)、短路保护(SCP)、电池组与电池过压保护(OVP)、电池组与电池欠压保护(UVP)、过温保护(OTP)和欠温保护(UTP)。MP279x 还集成了内部平衡 FET 以均衡不匹配的电池,同时支持外部 FET控制选项以提供更高的平衡电流。

该板还采用了独立的电池电量计 (FG) IC,MPF4279x。该器件通过详尽的特性描述以及电压、电流和温度读数获取定制化电池模型,从而提供充电状态(SoC)、满电充电时长、剩余运行时间和剩余能量估计等信息。该方案通过图形用户界面 (GUI) 提供快速、简单和方便的配置。图 1 所示为 MBMxxS-P50-X 的功能模块图。

图 1:MBMxxS-P50-x 功能模块设计

MBMxxS-P50-x 评估板系列由 MP279x AFE 和 MPF4279x 电量计的不同组合组成。有关详细信息,请参阅第 5 页的评估套件部分。

评估套件

参考设计 MPF4279x 产品型号 MPF4279x 简介 MP279x 产品型号 MP279x 简介
MBM16S-P50 MPF42790 带电平指示 LED 的2 至 16 节电池组电量计 MP2797 带 I2C 接口的7 至 16 节电池管理系统
MBM14S-P50 MPF42790 带电平指示 LED 的2 至 14 节电池组电量计 MP2791 带 I2C 接口的7 至 14节电池管理系统
MBM10S-P50 MPF42795 带电平指示 LED 的2 至 10 节电池组电量计 MP2791 带 I2C 接口的7 至 14节电池管理系统
MBM16S-P50-B MPF42791 带电平指示 LED 的下一代2 至 16 节电池组电量计 MP2797 带 I2C 接口的7 至 16节电池管理系统
MBM14S-P50-B MPF42791 带电平指示 LED 的下一代2 至 14 节电池组电量计 MP2791 带 I2C 接口的7 至 14节电池管理系统

套件内容

MBM16S-P50

套件中包含的产品(以下产品可单独订购):

# 产品型号 描述 数量
1 BMU16S-P50-R01A MP2797DFP-0001-T 和MPF42790DRT-0B-0001 或MPF42792DRT-0B-0001 参考设计和评估板 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USB 转 RS232 / I2C 适配器 1

MBM14S-P50

套件中包含的产品(以下产品可单独订购):

# 产品型号 描述 数量
1 BMU14S-P50-R01A MP2791DFP-0001-T 和MPF42790DRT-0B-0001参考设计和评估板 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USB 转 RS232 / I2C 适配器 1

MBM10S-P50

套件中包含的产品(以下产品可单独订购):

# 产品型号 描述 数量
1 BMU10S-P50-R01A MP2791DFP-0001-T 和MPF42795DRT-0B-0001 或MPF42797DRT-0B-0001参考设计和评估板 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USB 转 RS232 / I2C 适配器 1

MBM16S-P50-B

套件中包含的产品(以下产品可单独订购):

# 产品型号 描述 数量
1 BMU16S-P50-B-R01A MP2797DFP-0001-T 和MPF42791DRT-0B-0001参考设计和评估板 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USB 转 RS232 / I2C 适配器 1

MBM14S-P50-B

套件中包含的产品(以下产品可单独订购):

# 产品型号 描述 数量
1 BMU14S-P50B-R01A MP2791DFP-0001-T 和MPF42791DRT-0B-0001参考设计和评估板 1
2 EVKT-USB_RS232/I2C-01 USB 转 RS232 / I2C 适配器 1

图 2:MBMxxS-P50-x 评估套件设置

功能和特性

  • 高边充电和放电(包括预充电功能)MOSFET
  • 7 节至16 节电池串联
  • 真正的硬件保护功能
  • 具有同步电压和电流测量选项的高精度 ADC
  • 可配置报警反应和阈值
    • 可配置过压保护 (OVP) 和欠压保护 (UVP)
    • 可配置充/放电过流保护 (OCP) 和短路保护 (SCP)
    • 可配置 PCB 和电池过温保护 (OTP)
    • 自我功能测试选项
  • 采用内部 MP279x FET 实现电池平衡,也可选择外部 FET 平衡以获得更大电流
  • 开路检测
  • 具有待机放电 FET 的睡眠模式,可在检测到负载/充电器时自动唤醒以降低电流消耗
  • 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 GUI 提供便捷配置
  • 通过专用电池模型支持任意锂基电池类型

图 3:MBM16S-P50 性能示例

套件规格 (1)

功能特性 规格
最大串联电池数量 MBM16-P50-x: 16 节电池串联
MBM14-P50-x: 14节电池串联
MBM10-P50-x: 10节电池串联
电池组电压范围 MBM16-P50-x: 18V 至 70.4V
MBM14-P50-x: 18V 至 65.8V
MBM10-P50-x: 18V 至 44V
单电池电压范围 高达 4.5V(可配置单电池 UV 和 OV 阈值)
充电电流范围 0A 至 130.07A(可配置充电 OC 阈值) (1)
放电电流范围 0A 至 130.07A(可配置放电 OC 阈值) (1)
高端保护总电阻(连接器 + PCB 走线 + 1 个并联 FET) 4mΩ 至 5mΩ
支持的操作系统 Windows 7 或更高版本
系统要求 至少 350MB 可用空间
评估板尺寸(长x宽) 9.65cm x 9.74cm

(1) 对于 4 个并联 FET 的配置,建议不超过 50A 连续电流,但仍支持较高的峰值电流。

影响测试与使用的硬件限制

MBMxxS-P50-x 系列仅用于演示,切勿在生产环境中使用。

MBM16S-P50-x的限制说明

MBM16S-P50-x 采用 MP2797 工程样品。其微控制器 (MCU) 和 GUI 的设计用于提供简洁的体验,以克服一些样品限制。用户应查看 MP2797 数据手册和相关应用说明以了解这些限制。请联系 MPS FAE 获取应用说明。

为确保稳健的设置、出色的性能和最优 的BOM,请关注与 MP2797 工程预样品相关的任何更改。不建议进行偏离本指南建议的更改; 在做任何更改之前,请联系 MPS FAE。

MBM10S-P50-x和MPM14S-P50-x的限制说明

MBM10S-P50-x 和 MBM14-P50-x 采用 MP2791 工程样品。其微控制器 (MCU) 和 GUI 的设计用于提供简洁的体验,以克服一些样品限制。用户应查看 MP2791数据手册和相关应用说明以了解这些限制。请联系 MPS FAE 获取应用说明。

为确保稳健的设置、出色的性能和最优 的BOM,请关注与 MP2791 工程预样品相关的任何更改。不建议进行偏离本指南建议的更改; 在做任何更改之前,请联系 MPS FAE。

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