低成本MCU助力电池组系统实现强大的功能

2022-06-11 21:31:40 编辑：陆保雁来源：

导读大家好，小科来为大家解答以上问题。低成本MCU助力电池组系统实现强大的功能这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！1、电池技术的发

大家好，小科来为大家解答以上问题。低成本MCU助力电池组系统实现强大的功能这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、电池技术的发展催生了新一代个人电子产品。得益于技术的进步，电动工具、电动自行车、电动汽车等对动力要求严格的产品也有了很大的发展。如今，随着大规模使用，电池必须比以往任何时候都更安全、更高效、更智能。随着对智能电池系统功能需求的不断增加，选择合适的单片机变得越来越重要。在本文中，我们将深入讨论MSP430的生态系统，以帮助读者了解如何使用这些功能来解决电池系统中的挑战。

2、电池组概述

3、对于基本的锂电池保护要求，可采用BQ77915等电池保护ic，确保电池在其额定温度和额定电流下工作。但有些设计需要更多的电池系统实时状态信息来实现更精确的监控，这可以通过BQ76952等电池监控IC来实现。

4、一般高端电池管理IC都配有微控制器(MCU)，对电池管理IC的数据进行配置、通信、处理和计算，如图1所示。

5、图1:锂离子电池组框图

6、此外，当系统需要功率跟踪或数据记录等更高级的功能时，单片机将在系统中发挥更重要的作用。

7、通过低成本诱导降低物料清单

8、在一些电池方案中，微控制器可用于检测环境信息(如温度)。MSP430FR235x上的智能模拟组合(SAC)可以为此类方案提供很大的帮助。SAC可以替代运算放大器等模拟信号调理元件，从而降低物料清单(BOM)。此外，SAC可以实现信号调节和放大，减少PCB空间和成本，无需电阻和偏置信号等外部电路元件。

9、此外，SAC是一个可以在运行时实时配置的外设，从而实现系统的动态优化和调整。例如，SAC具有可编程增益模式，可以根据不同的设计进行配置，而无需改变反馈电阻等任何外部元件。该方案可以减少外部元件的数量，从而增加设计的灵活性，降低BOM成本。

10、在电池系统中，除了温度检测，SAC还可以配置为通用运算放大器，配合12位ADC完成低端电流的基本测量。

11、利用高性能内存提高可靠性

12、在高性能电池应用中，经常需要基于长期数据的算法(如运行状态跟踪和充电状态跟踪)。但在不确定的电源环境下，Flash可能难以支持频繁记录和低存储延迟的要求，数据存储在RAM中总有数据丢失的风险。然而，具有铁电随机存取存储器(FRAM)的MSP430器件可以轻松应对这些挑战。FRAM是一种高性能存储技术，可以同时用作闪存和随机存取存储器。它可以实现快速、低延迟、低功耗的非易失性存储，数据可以逐字节擦除，擦除次数几乎是无限的。当电池触发过流或热保护电路时，FRAM的低延迟、高速存储功能可以大大降低意外断电时数据丢失的可能性。

13、通过低功耗性能延长电池寿命

14、降低待机功耗意味着更长的运行时间。MSP430设备提供多种睡眠模式，几乎可以满足任何供电场景。以MSP430FR2355为例，其待机电流为620nA，关断电流为42nA。

15、SAC的使用还有助于降低系统功耗。它可以在需要时动态启用，不需要时关闭，以降低功耗。而传统的信号调理技术采用分立运算放大器，无论是否处于有效工作状态，都会持续耗电。

16、TI还提供EnergyTrace等软件分析工具，观察系统动态功耗，方便客户调试优化。此外，集成在IAR Embedded Workbench中的Code Composer Studio软件和超低功耗(ULP) Advisor工具可以帮助客户从代码角度优化功耗。

17、使用现成的图形用户界面节省开发时间

18、开发一个全新的系统可能是一项具有挑战性的任务。MSP430团队提供的图形用户界面(GUI)可以加快BQ76952的开发调试过程，如图2所示。使用带有BQ76952评估模块(EVM)的MSP430FR2355 LaunchPad开发套件，可以详细了解重要的电池数据。

19、图2: MSP BQ仪表盘界面

20、标签

21、随着功能需求的增加，电池系统将趋向于具有更高的能量密度、更高的安全性和更高的车载智能。选择合适的MCU有助于简化产品开发流程，加快产品上市速度。多样化的MSP430 MCU产品组合使您可以轻松选择在性能、功耗和成本方面满足您需求的设备。查看下面的链接，获取产品信息和技术资源。

22、其他资源

23、开始你的MSP430微控制器探索之旅。

24、下载申请报告：《EEPROM Emulation Using Low-Memory MSP430 FRAM MCUs》。