Moniteur de batterie pour véhicules hybrides électriques
Ce moniteur de batterie peut effectuer des mesures sur 12 éléments de 4,2 V en série, avec une résolution sur 16 bits et une précision meilleure que 0,04%. Cette grande précision est maintenue, en fonction de la température et des conditions de fonctionnement, par une structure à référence de tension Zener semblable à celles utilisées dans l’instrumentation de précision. La mise en série de plusieurs de ces circuits permet la mesure de la tension de chaque élément d’une batterie dans les gros systèmes à haute tension. Six modes de fonctionnement sont disponibles pour optimiser la vitesse de mise à jour, la résolution et la réponse du filtre de bruit, passe-bas du 3ème ordre, intégré. Dans le mode de fonctionnement le plus rapide, la mesure de la tension de tous les éléments se fait en moins de 290 µs.
L’interconnexion de plusieurs circuits sur de grandes distances leur permet de fonctionner simultanément en utilisant l’interface 2 fils isoSPI propriétaire. L’intégration de cette interface procure une forte immunité au bruit RF, jusqu’à 1Méch./s et jusqu’à 100 m de câble, en n’utilisant qu’une paire torsadée. Deux modes de communication sont possibles. Avec le LTC6804-1, plusieurs composants sont connectés en série avec une seule connexion sur le processeur hôte pour tous les composants alors qu’avec le LTC6804-2, plusieurs composants sont connectés en parallèle au processeur hôte avec une adresse individuelle pour chaque composant.
Ces circuits ont été développés pour minimiser la consommation, en particulier pendant les stockages de longue durée où une consommation sur la batterie n’est pas acceptable. En mode sommeil, ils consomment moins de 4 µA sur la batterie. Des broches d’entrée/sortie I/O d’usage général autorisent la gestion des signaux analogiques comme le courant et la température qui peuvent être détectés simultanément par les mesures de la tension de l’élément de batterie. Les caractéristiques supplémentaires comprennent l’équilibrage passif de chaque élément avec une minuterie d’équilibrage programmable jusqu’à 2 heures, même quand le circuit est en mode sommeil.
Ce produit a été conçu en fonction des demandes liées à l’environnement, à la fiabilité et la sécurité des applications industrielles et de l’automobile. Spécifié pour fonctionner de -40 °C à +125 °C, il est compatible avec les systèmes ISO 26262 (ASIL) et ses fonctions de diagnostics assurent qu’il n’y a pas de dysfonctionnements latents. Pour répondre à ce standard, ce composant comprend une référence de tension redondante, des circuits de tests logiques importants, la possibilité d’une détection de câble ouvert, une minuterie chien de garde et une recherche d’erreur de paquet de données sur l’interface série.
"Le LTC6804 combine 30 années d’expérience dans l’analogique avec les leçons durement acquises dans la gestion des batteries de l’automobile," déclare Mike Kultgen, responsable de la conception chez Linear Technology. "Sur le banc ou sur la route, ce composant offre un fonctionnement remarquable."
Le moniteur communique, via une interface I2C, avec des composants externes comme les capteurs de température, les CAN, les CNA et l’EEPROM. La mémoire locale peut être utilisée pour stocker les données de calibrage et de mise en série, ce qui permet des systèmes modulaires.
L’émetteur-récepteur associé LTC6820 isoSPI assure une transmission bidirectionnelle du bus SPI à travers une barrière isolée jusqu’à 100 m. La donnée SPI est codée en un signal différentiel qui est alors transmis via une paire torsadée simple ou double et un transformateur Ethernet peu coûteux. Ce circuit admet des débits de données SPI jusqu’à 1MHz, utilisant des courants entrants et sortants adaptés afin d’éviter d’avoir recours à un transformateur à point milieu pour réduire les interférences électromagnétiques (EMI). Les seuils des courants de contrôle et du comparateur sont fixés par deux résistances, ce qui permet l’optimisation du système en fonction de la longueur du câble et du rapport signal-sur-bruit.
Le LTC6804 est encapsulé en boîtier SSOP-48 de 8 x 12mm, alors que le LTC6820 est présenté en boîtiers MSOP ou QFN à 16 connexions.
www.linear.com/product/LTC6804
www.linear.com/product/LTC6820
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