测量电池管理系统中的多个温度，并节省电力

至关重要的是，锂离子电池组必须具有良好的电池管理系统，用于监测许多电池电压和电池温度。如果没有这种监控，热失控会导致电池爆炸。该设计理念提出了一种低功率电路，可测量多达12个热敏电阻的温度。它为多路复用器供电和配置，并将多路复用器置于关断状态，以便在不测量温度时节省功耗。

高压、多节、串联电池可用于电动汽车、混合动力电动汽车、电动自行车、电动工具和许多其他设备。由于其高能量密度，锂离子电池在这些应用中很受欢迎。至关重要的是，这些高能电池组具有良好的电池管理系统，用于监控许多电池电压和电池温度。如果没有这种监控，热失控会导致电池爆炸。

目前用于电池组的数据采集IC测量多个电池电压（通常为12个），但它们最多只能扫描和测量两个温度。该设计理念提出了一种低功率电路，可测量多达12个热敏电阻的温度。它为多路复用器供电，并将多路复用器置于关断状态，以便在不测量温度时节省功耗。

图1所示的低功耗电路扫描并测量电池中所有电池的温度。两个MAX382多路复用器将12个热敏电阻切换到数据采集IC（如MAX11068或MAX17830）的两个辅助输入端，一次两个热敏电阻，分为六对。数据采集IC为热敏电阻提供偏置，同时为多路复用器供电并控制其开关和使能/禁用功能。

图1.两个MAX382多路复用器使该数据采集IC能够监测更多的温度。这里，一个与热敏电阻并联的100pF电容用于滤除噪声。

热敏电阻偏置于数据采集IC的热电源输出（THRM）。此配置可节省功耗，因为当禁用辅助输入进行扫描时，内部开关会禁用 THRM。请注意，当不需要测量外部温度检测设备时，应禁用（不扫描）这些辅助输入。将 THRM 连接到多路复用器使能输入可在不需要温度测量时将多路复用器置于关断模式，从而节省额外功耗。当辅助输入未被扫描时，两个多路复用器仅从V吸收0.56μA机 管 局.THRM 仅在扫描辅助输入时的短暂间隔内（即需要温度测量时）启用多路复用器。数据采集IC的GPIO端口在12个热敏电阻之间切换辅助输入。

THRM、AUXIN1 和 AUXIN2 波形的示波器（图 2）显示，THRM 仅在最大采集时间 （~700μs） 下启用。此最长时间在此处仅用于说明。采集的实际建立时间可通过软件编程，应确定，以便AUXIN_电容有足够的时间建立。

图2.此示波器照片显示，仅当系统启动输入通道扫描时，才会启用 THRM、AUXIN1 和 AUXIN2。

使用图1所示电路和伪代码（表2），在不同温度下读取ADC的输出。表1比较了带和不带多路复用器的数据采集IC的输出，并以百分比表示误差。误差 （%） = [（带多路复用器的 ADC 输出）-（不带多路复用器的 ADC 输出）]/4096 × 100（其中 4096 是以十进制表示的满量程 ADC 值）。多路复用器的导通电阻会导致误差。为了最小化导通电阻，使用了电阻相对较高（在较高温度下）的热敏电阻（村田热敏电阻100kΩ、NXFT15WF104FA2B050）。

温度	带多路复用器（HEX）的数据采集IC输出	不带多路复用器的数据采集 IC 输出 （HEX）	误差 （%）
-30	F27	F27	0
-20	EA1	E9E	0.07
0	C65	C70	-0.27
10	AD0	AD5	-0.12
25	7F6	7F4	0.05
40	560	55A	0.15
60	2EB	2E3	0.19
80	18C	18D	-0.02
100	0D6	0D0	0.15
125	06"	065	0.122

命令	目的	读/写
你好	初始化。此命令设置链中第一个部分的设备地址。然后为链中的所有其他部分分配一个自动递增的地址。	写
点名	初始化。用于确定堆栈中的设备数量。	读
设置last地址	初始化。该命令告诉SMBUS梯形图中的每个MAX11068哪个器件地址是最后一个。	写
在ADCCFG寄存器中设置AIN1EN和AIN2EN	启用 AIN1 和 AIN2 通道进行扫描。	写
在ACQCFG寄存器中设置AINCFG_位	设置辅助模拟通道的采集建立时间（从5.3μs到339.2μs）。	写
将 GPIO 设置为输出，并通过写入 GPIO 寄存器来设置 GPIO 输出值	GPIO 输出值决定选择哪个热敏电阻进行扫描，因为 GPIO 与多路复用器的选定引脚相连。	写
在 SCANCTRL 寄存器中设置 SCAN 位 （0x0D）	此命令启动输入的转换过程。	写
读取 AIN1 （0x40） 和 AIN2 （0x41） 寄存器	用于从GPIO选择的温度传感设备读取转换结果。	读