简单电路监控–48V电信铅酸电池备份系统的运行状况

电信基础设施一直由相对于地面的负电压供电，以尽量减少埋地电缆的腐蚀。电信公司通常使用 –48V 电源，备用电源由大型电池阵列提供，以在公用事业中断期间承载系统。这些备用电源系统传统上包括四个串联的12V铅酸电池，尽管随着系统的更新，更新的锂电池技术有望取得进展。

必须持续监控每个备用电池系统的充电状态和健康状况。事实上，虽然堆叠电池很容易，但很难建立一个既可以测量和数字化单个电池的状况，又可以监测组合电池的高压电位的监控系统。进入 LTC6803 多节电池组监视器。

LTC6803 专为测量和数字化总电位超过 60V 的大型锂电池组中的单个电池电位 （可承受高达 75V 的浪涌）。虽然 LTC6803 表面上设计用于监视锂基电池系统，但它也可用于支持传统的 –48V 铅酸电池组。无论电池化学性质如何，在维护过程中，所有测量电位都在地下或可能漂浮。理想情况下，这些电池应通过独立于电池和中心局设备之间相对接地的电路进行测量，因此需要电流隔离。

铅酸堆的简单解决方案

由于单个 LTC6803 输入通道的 ADC 范围最大为 5.37V，因此分压器网络用于将每个 12V 电池电位分散到三个通道。图 1 显示了如何操作。每个电池电位是通过对输入通道读数的三元组（CN输入）。这里的细胞平衡控制（SN输出放电开关）重新用于将所有 DCC 配置位设置为 1，从而使用外部 10K 电阻连续激活分压器。通过这种方式，每个通道转换一个4V标称电位。

图1.隔离式铅酸电信电池组监视器。

4.7μF 旁路电容器可在小 ADC 采样电流流过时精确地保持中间电压，而 100Ω 串联电阻器和 10μH 电感器提供热插入浪涌限制。为了获得最佳精度，应使用 STCVDC 转换命令 （0x60），以便始终启用的放电开关在整个转换过程中保持打开状态。

当通信停止且器件超时或直接命令进入待机模式时，平衡放电开关将关闭，分压器将有效断开，因此不会发生明显的电池消耗。特定分压器部分的简化等效电路如图2所示。

图2.分压器结构，用于每个 12V 电池测量。

使用LTM2883 SPI数据隔离器，以便电路能够适应相对于相关微处理器电路的任何接地差分。LTM2883 还提供了隔离式 DC 电源轨，如果需要，可提供几百 mW 的功率。

结论

LTC6803 为电信电池组测量提供了一种灵活的解决方案，包括使用 12V 铅酸电池的电池组。12V单元的测量方法是将三个输入通道的读数相加，这些输入通道经过硬件配置为将12V分成子测量，从而为每个电池实现16.1V的有效满量程范围。数据采集功能与处理器支持隔离对于消除接地误差和安全隐患非常重要，LTM2883 SPI 隔离器模块可轻松提供此功能。

审核编辑：郭婷