一文看懂MPQ2645X多节电池组监视器结构及功能

近些年来,环境污染日益严重，蓝天白云的天数屈指可数。工业污染和交通运输是两个重要污染来源。在某些地区交通运输的因素甚至占了主导。例如，根据北京环保局的数据，北京PM2.5来源主要来自机动车污染。

为了可持续发展，许多国家越来越重视新能源产业的投入，新能源汽车产业也迎来爆发式增长。

据中国工信部统计，2015年中国全年新能源汽车累计总产量37.9万量，销售33.1万辆，同比分别增长4倍和3倍

目前新能源汽车主要包括纯电动汽车和油电混合动力汽车。无论哪种类型都离不开高压电池组给车辆提供充足的动力，这些电池配置成串联结构，提供高达1000V甚至更高的电压。如果希望锂离子电池在长时间内稳定可靠的工作，就需要管理系统中的每一节电池。那么电池管理系统必须能够在高压环境下工作，执行测量和控制电池串中每一节电池的任务，并且需要抑制共模电压干扰。电池管理系统要能够准确无误的将电池组的信息传送到MPU以对其进行处理。

图1： 纯电动汽车结构原理图

80V 工作电压

MPS凭借独特的高压工艺研发的MPQ2645X系列不但支持80V工作电压，而且能够在1ms内以2mV的精度测量多达16节锂离子电池。

多种类型通讯方式

典型的汽车动力传动系统中的电池串常常采用模块化、分布式的设计。MPQ2645X系列为混合动力电动型汽车(HEV)、电动汽车(EV)以及其它高压、大功率电池组提供精确的电池管理。

MPQ2645X系列多节电池组监视器是MPS最新研制的电池组监视芯片，采用了超级稳定的电压基准，高压多路复用器，两个16位逐次逼近ADC和多种类型通讯接口，分别是防共模差分式串行接口BMS-LinkTM, 标准I2C和标准SPI。

通过BMS-LinkTM，多颗MPQ2645A可以以菊花链方式互连并同时工作，监视高压电池串中的所有电池；还有MPQ2645B和MPQ2645C可以支持主从式的分布式链接，多个器件并联连接主处理器，通过I2C或SPI通讯，每个器件单独寻址，对所有电池进行监视。

图2：MPQ2645A以菊花链结构连接

图3：MPQ2645B/C以主从式结构连接

ISO26262 和功能安全性

MPQ2645X系列是面向ISO 26262 (ASIL) 兼容系统设计的，通过逻辑测试电路、交叉通道测试、开路检测功能、看门狗定时器和串行接口数据包差错检验等自测试功能，提供了武装到牙齿的容错功能。例如电池电压测量电子电路，MPQ2645X提供广泛的内部诊断功能，以验证这类电子电路是否正常运行。

更多功能

电池监视芯片处于电池系统中最关键的位置上工作，直接连接到电池，MPQ2645X系列可以通过监视电池传感器，获得电池电流或温度等数值，并显示这些值与电池测量值之间的密切相关性。

MPQ2645X系列提供非常灵活的通用I/O，可作为数字输入、数字输出或模拟输入工作。当作为模拟输入工作时，MPQ2645X 可测量从V-（0V）至4.096V的任何电压，测量准确度与测量电池时相同（2mV测量精度）。

MPQ2645X系列有内部被动平衡FET，可给单独的电池放电。同时支持Sn三态输出以直接控制更大的大功率外部FET或者充放电模块。

总结

MPQ2645X系列是一款可测量16节电池支持高达80V工作电压的高精度电池组电压监视芯片。 它可以在1ms内测量16节电池电压，同时保证2mV测量精度，多达6个GPIO口可以测量电池温度或者外部电压，集成了内部平衡FET和电压保护器。它提供多种通讯接口和链接方式，支持多达256节大串联电池组的应用，适用于电动，混合电动车辆和电网储能系统等智能的电池管理系统。