LTC6802在电池管理系统中的应用分析

量精度逐渐下降。在接近150度时， 芯片损坏， 无法正常工作。

因此推荐芯片工作时最大核心温度为125度。

为保护芯片避免由于过热而导致的损坏， 芯片内部包含有过温保护电路。在开启放电开关对电池大电流放电时以及在频繁使用电流模式通讯时， 芯片均有可能出现过热现象。当在芯片电源正负端加较大电压或者系统整体导热性能不佳的情况下， 过热现象更为严重。

过温保护电路工作在非备用模式下， 当芯片检测到自身温度大于145度时， 命令寄存器中的值将复位到默认值， 同时关闭放电开关， 停止A /D 转换，电流通讯模式中断。温度寄存器中的THSD 位被置高， THSD位的值在被读取后自动清零。

由于过温会中断芯片的正常工作， 因此应利用内部温度监视器实时监测芯片温度。

2. 5 寄存器与控制命令

LTC6802共有命令寄存器， 电压寄存器， 温度寄存器， 标志寄存器四组寄存器组。通过相应的读写命令对相应的寄存器进行访问。通过配置命令寄存器可设置电池测量节数， 电池电压测量时间， 过电压、欠电压门限值， 放电开关状态等参数。命令寄存器具体内容如表1所示。

表1 LTC6802命令寄存器

2. 6 接口时序

芯片通过SPI串行接口进行访问。访问时序如图5所示。CSB I是串行端口允许使能端， 它由主机控制; 它在一次数据传送开始时拉低， 在传输结束时又重新拉高。SCLK 是串行端口时钟信号， 它由主机控制。写命令时SD I输入需在SCLK 上升沿时保持稳定。读取数据时SDO在SCLK上升沿有效。

如两秒钟无时钟信号输入， 看门狗定时器输出将被置低， 命令寄存器复位， 芯片进入低功耗的备用模式。此时， 除串行接口及电压基准源外芯片其他功能禁用。

图5 SPI访问时序图

3 电压检测应用实例

3. 1 硬件设计

由于芯片可以以级联的方式工作， 因此在硬件设计时应注意根据芯片在串联组中的位置将相应的管脚置高或置低。如芯片处于最低位直接与CPU相连， 则芯片采用电压模式通讯， Vmode与V reg 相连， 串联组中其他芯片采用电流模式通讯， 相应的Vmode与V - 相连。当芯片处于级联最高位， TOS与V reg相连， 串联组中其他芯片TOS 与V - 相连，允许数据通过SDO I管脚传输。芯片与CPU 的连接方式如图6所示。

　　图6 LTC6802应用实例

3. 2 软件设计

芯片可级联工作， 当芯片串联使用时， 依据芯片在串联组中的顺序由高至低依次向芯片写入命令，读取数据时， 数据依据芯片在串联组中的顺序由低至高依次被读出。

微控制器可以通过IO 口模拟SPI接口访问时序， 如此可以使应用更加灵活。下面是通过对LTC6802的操作来实现对电压的测量。在电池管理系统应用中采用Freescale S12系列单片机， 通过IO 口模拟SPI来对传感器进行访问。为了说明问题给出了两个主要的操作程序清单：

ccs68002( );

w rcmd_ltc( 0x01) ; 配置命令寄存器

w rcmd_ltc( 0x00) ;

w rcmd_ltc( 0x00) ;

w rcmd_ltc( 0x00) ;

w rcmd_ltc( 0x00) ;

w rcmd_ltc( 0x00) ;

w rcmd_ltc( 0x00) ;

scs68002( ) ;

de lay( 1) ;

ccs68002( ) ;

w rcmd_ltc( 0x10) ; 开始转换电压

scs68002( ) ;

de lay( 1) ;

ccs68002( ) ;

w rcmd_ltc( 0x04) ; 读电压数据

for ( i= 0; i 19; i+ + )

{

temp= rddata_ltc( );

}

scs68002( ) ;

vo id w rcmd_ltc( uchar cmd)写命令

{

Byte ;i

csclk68002( ) ;

for( i= 0; i 8; i+ + )

{

if( ( cmd0x80) = = 0x80)

{

sdo68002( );

}

else

{

cdo68002( ) ;

}

ssclk68002( ) ;

cmd= cmd 1;

csclk68002( );

}

}

Byte rddata_ ltc( void) 读命令

{

Byte ,i res= 0;

csclk68002( );

for ( i= 0; i 8; i+ + )

{

res= res 1;

ssc lk68002( );

if( d i68002= = 1)

res= res| 1;

csclk68002( );

}

return res;

}

4 结束语

在实际应用中， 测量全部电池的时间为13m s,电压测量误差值在10mV 以内， 完全满足电池管理系统的精度要求。LTC6802 的高集成度、高测量精度、快速测量时间、低功耗等优点使其在针对电动汽车的电池管理系统中得到了良好的应用。