[分享] 电动车电源管理TI参考电路方案

qwqwqw2088   2019-9-26 07:44 楼主

a. 高压降压电路LM5164/LM5165

      电池管理系统除了模拟前端或二级保护芯片外,通常还有电池计量,MCU与隔离通讯电路, 这些器件通常需要2.5~5V的供电电压,因此需要采用降压电路将电池电压转换为2.5~5V的低电压电源为他们供电。由于电池包在储存,运输的过程中,常常很长时间得不到充电,但是锂电池管理电路会持续消耗电能,这样就有可能造成锂电池过度放电,甚至损坏,但是,由于安全的原因,锂电池管理电路是不能关闭的。在需要长期储存的条件下,为了降低系统的功耗, 通常会将锂电池管理系统的MCU设置在休眠状态,同时需要把电源系统的静态电流降到0.1mA以下,甚至更低。开关模式的高压电源的静态电流通常较高, 因此客户通常会采用LDO(比如TPS7A4001)的方式为MCU供电,但是由于LDO的效率很低 (~10~15%),这又会导致发热等问题。TI近期推出的高压同步降压电源方案LM5164/LM5165 静态电流低至10uA,同时提供>80%/90%高效率。LM5165耐压65V, 最大输出电流150mA,可用于给MCU与电量计芯片以及通讯接口供电; LM5154耐压100V,最大输出电流1A,还可以为外置的USB接口提供电源,便于为手机等提供应急电源。

b. 隔离电源SN6501

      CAN,RS485等总线的隔离都离不开隔离电源, TI推出的SN6501是一个单芯片隔离电源方案,采用推挽式架构驱动隔离变压器,可为3.3V/5V总线提供150~350mA的电流。相比传统的隔离电源,SN6501不需要启动电路与电压反馈电路,架构非常简单,频率可高达360~410KHz,因此可采用小体积的变压器,外部电路很少,整体体积与成本大大降低。SN6501内部集成了死区保护功能, 50~100mA 负载条件下,效率可高达85%左右。

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c. FLY-BUCK 隔离电源LM5018/LM5019

       相比于LM5164/LM5165+SN6501的电源架构,FLY-BUCK架构的隔离电源只需要一颗电源芯片,具有成本较低的优点,但在静态功耗,输出电压的精度,电源间的相互干扰方面较差。LM5018/LM5019都是支持FLY-BUCK架构的100V耐压电源方案。其工作原理如下所示:

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d. 带看门狗功能的定时器TPL5010

     因为要监控系统的安全,BMS系统的MCU工作时是不能关机的,但是MCU的工作电流通常都比较大 (>1mA),因此为了降低电池闲置状态时的静态功耗,必须让MCU进入待机模式,但是也要能定期唤醒,以便监测电池的状态,这就需要用到定时器了。

TPL5010可以提供100ms~7200s时间间隔的定时器,通过外部电阻可以灵活设置,精度为1%,静态功耗只有35nA。 此外,TPL5010还集成了看门狗的功能,以避免MCU 程序跑飞时造成严重安全后果,EN50271等标准对此已有要求。

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相关链接:

1)   LM5164:

http://www.ti.com.cn/sitesearch/cn/docs/universalsearch.tsp?searchTerm=LM5164#q=LM5164&t=everything&linkId=1

2)   LM5165:

http://www.ti.com.cn/sitesearch/cn/docs/universalsearch.tsp?searchTerm=LM5165#q=LM5165&t=everything&linkId=1

3)   TPS7A4001:

http://www.ti.com.cn/sitesearch/cn/docs/universalsearch.tsp?searchTerm=TPS7A4001#q=TPS7A4001&t=everything&linkId=1

4)   LM5018:

http://www.ti.com.cn/sitesearch/cn/docs/universalsearch.tsp?searchTerm=LM5018#q=LM5018&t=everything&linkId=1

5)   LM5019:

http://www.ti.com.cn/sitesearch/cn/docs/universalsearch.tsp?searchTerm=LM5019#q=LM5019&t=everything&linkId=1

6)   SN6501:

http://www.ti.com.cn/sitesearch/cn/docs/universalsearch.tsp?searchTerm=SN6501#q=SN6501&t=everything&linkId=1

7)   TPL5010:

http://www.ti.com.cn/sitesearch/cn/docs/universalsearch.tsp?searchTerm=TPL5010#q=TPL5010&t=everything&linkId=1

本帖最后由 qwqwqw2088 于 2019-9-26 07:44 编辑

回复评论 (3)

感谢分享!

点赞  2019-9-26 21:28

有了这些芯片推荐,真心不错

点赞  2019-9-27 13:24

你好,请问无人机动力锂电池(LIPO4)能够使用BQ78350对电池剩余电量进行估计么??

点赞  2019-9-29 13:58
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