适用于大功率电池组的电池管理架构

　　具 CAN 网关的并联模块 (图 2)

　　每个由 12 节电池组成的模块都含有一个 PC 板，板上有一个 LTC6802 和一个数字隔离器。这些模块具有至控制器电路板的独立接口连接，该控制器电路板上含有一个微控制器、一个 CAN 接口和一个电流隔离变压器。微控制器协调这些模块，并为主 CAN 总线提供网关。

图 2：具 CAN 网关的并联模块的方框图

　　具 CAN 网关的单个监视模块 (图 3)

　　在这种配置中，由 12 节电池组成的模块中没有监视和控制电路。取而代之的是，单个 PC 板含有 8 个 LTC6802 监视器 IC，每个监视器 IC 都连接至其电池模块。LTC6802 器件通过非隔离式 SPI 兼容的串行接口通信。单个微控制器通过 SPI 兼容的串行接口控制整组电池监视器，该微控制器也是至主 CAN 总线的网关。CAN 收发器和电流隔离变压器是该电池监视系统的最后两个组件。

图 3：具 CAN 网关的单个监视模块的方框图

　　具 CAN 网关的串联模块 (图 4)

　　这种架构类似于单个监视模块，除了每个 LTC6802 都在由 12 个电池组成的模块内部的 PC 板上。8 个模块通过 LTC6802 非隔离式 SPI 兼容串行接口通信，这在电池模块之间需要连接 3 或 4 条传导电缆。单个微控制器通过底端监视器 IC 控制整组电池监视器，并作为至主 CAN 总线的网关。CAN 收发器和电流隔离变压器仍然是电池监视系统的最后两个组件。

图 4：具 CAN 网关的串联模块的方框图

　　电池监视架构选择

　　第一种和第二种架构一般而言比较具有挑战性，因为并行接口需要大量连接和外部隔离。为了应对这种复杂性的提高，设计师采用了独立地与每个监视器器件通信的方法。第三种 (具 CAN 网关的单个监视模块) 和第四种 (具 CAN 网关的串联模块) 架构采用了简化的方法，所受限制最少。

　　LTC6802 可以满足所有 4 种配置的需求，为系统设计师留出了选择余地。该器件的两个变体也已开发出来，一个用于串联配置，另一个用于并联配置。LTC6802-1 用于叠置式 SPI 接口配置。多个器件可以通过一个接口串联连接，该接口无需外部电平移位器或隔离器，就可沿着电池组来回发送数据。LTC6802-2 允许用单个器件满足并联架构的需求。两种变体有相同的电池监视性能规格和功能。

　　电动汽车和大功率工业设备向电池组提出了大量要求。制造商期望用经济实惠的电池系统满足严格的可靠性要求。最新的电池监视 IC 使系统设计师能在无性能折衷的前提下，灵活地选择最佳电池组架构。