基于LTC6801的电池管理系统的故障监视

　　本文将阐述如何通过使用 LTC6801 故障监视 IC，提高一种高压锂离子电池组的长期可靠性。在电动型汽车、不中断电源、医疗仪器甚至电动工具等应用中，用电池作电源是一种持续不断的发展趋势，这些应用每种都有不同程度的可靠性预期。

　　长寿命电池电源面临的挑战

　　对于电动车和大量其它类型的便携式设备来说，电池已经成为一种主要的非传统能源。对于大功率应用来说，如电动型汽车，需要叠置数百个电池以形成一个高压电源，这种电源产生更小的电流，可使用更细和重量更轻的导线。

　　在最简单的情况下，要求电路测量电池组中每节电池的电压。这种测量一般是由一个 AD 转换器执行的，AD 转换器将信息传递给一个微控制器。该控制器细致地管理所有电池的充电和放电，这样电池工作时就不会超出一个严格的范围，而超出这个范围可能极大地缩短电池寿命。面对一个系统中可能有数百个单个电池的情况，一种集成式测量电路可以极大地节省组件数。凌力尔特公司提供的 LTC6802 就是这样一种集成式功能构件。　

    用 LTC6801 进行电池管理系统 （BMS） 的故障监视

　　一种可替代完全冗余测量方法的方案是，将故障监视电路与测量器件并联，以起到复核系统基本功能的作用。图 1 电路显示对一个由 12 个锂离子电池组成的电池组实施的这种方案，该方案使用一个 LTC6802 测量器件和一个伴随的 LTC6801 故障监视器件。

图 1：结合电池测量与故障检测，以提高可靠性。

　　LTC6802 提供准确的测量，而 LTC6801 检查每节电池的过压/欠压状态。

　　通过按照指令测量和报告每节电池的电压，并将放电电流加到电池上以分配每节电池的电量，LTC6802-1 成为该系统中的主要电子组件。数据通过 SPI 串行数据链路传送到控制器。同时，LTC6801 还监视电池组中的每节电池。不用系统控制器的干预，LTC6801 就能周期性地对每节电池的电压采样，并执行简单的欠压和过压比较。如果所有情况都正常，那么 LTC6801 就在状态输出 （Status Output） 线上提供一个差分时钟信号。　

    远不止于一个简单的比较器

　　LTC6801 的设计仔细考虑了很多潜在的系统故障，同时还具有易用性。一个重要的设计要求是，允许该器件自动运作，而无需任何软件。惟一的外部需求是电源和一个使能时钟信号。没有使能时钟输入，LTC6801 就停留在一种静态低功率状态，仅从电池组抽取几 uA 的电流。该使能时钟可以由系统控制器或任何其它振荡源提供。

　　图 2：LTC6801 的内部电路提供的不仅是简单的比较器功能

　　REGULATOR：稳压器

　　MUX：多工器

　　REFERENCE：基准

　　SELF TEST REFERENCE：自测试基准

　　DIGITAL COMPARATORS：数字比较器

　　DECODER：解码器

　　UV/OV FLAGS AND ConTROL LOGIC：UV/OV标记和控制逻辑

　　“GOOD”：“良好”