【導讀】BQ769x2是TI新一代的多串數模擬前端 (Analog Front End, AFE) 芯片。因為其具有采樣精度高，集成高邊驅動，功耗小

，保護功能豐富，支持亂序上電，最高支持16S電池，均衡能力強等諸多優點而被廣泛應用在電動兩輪車，電動工具，儲能等多種應用的BMS方案中。溫度對於鋰電池的容量，壽命，電量 (State Of Charge, SOC) 計算以及安全等都有著重要影響，因此對AFE的溫度采樣通道數的需求越來越高，BQ769x2提供了9路溫度采樣以及1路內部溫度采樣
，豐富的溫度采樣資源極大滿足了用戶對於溫度監控的需求。因BQ769x2內置不同溫度模型，支持應用不同類型的熱敏電阻，為方便用戶理解和使用，本文將簡要介紹BQ769x2的溫度采樣功能及其使用配置，以及針對不同型號熱敏電阻，使用TI提供的熱敏電阻溫度優化器計算熱敏電阻係數的使用說明。

1. BQ769x2溫度采樣配置

1.1 BQ769x2溫度采樣簡介

溫度在鋰電池的容量

，壽命，電量 (State Of Charge, SOC) 計算以及安全等方麵都扮演著極其重要的角色
，因此電池管理係統 (Battery Management System, BMS) 需要對鋰電池組的溫度進行實時的檢測與監控，根據采集到的溫度采取對應的動作
，如當充電過程中
，溫度過高超過設定閾值時，BMS需要關斷充電FET。而(er)對(dui)於(yu)中(zhong)大(da)型(xing)的(de)鋰(li)電(dian)池(chi)組(zu)，因(yin)為(wei)電(dian)芯(xin)數(shu)量(liang)較(jiao)多(duo)，單(dan)個(ge)溫(wen)度(du)采(cai)樣(yang)點(dian)很(hen)難(nan)采(cai)集(ji)到(dao)電(dian)池(chi)包(bao)的(de)最(zui)惡(e)劣(lie)溫(wen)度(du)情(qing)況(kuang)，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)更(geng)多(duo)溫(wen)度(du)采(cai)樣(yang)通(tong)道(dao)分(fen)布(bu)在(zai)電(dian)池(chi)包(bao)不(bu)同(tong)位(wei)置(zhi)以(yi)更(geng)精(jing)確(que)采(cai)集(ji)到(dao)電(dian)池(chi)包(bao)內(nei)部(bu)不(bu)同(tong)位(wei)置(zhi)電(dian)芯(xin)的(de)溫(wen)度(du)。

BQ769x2作為TI新一代的模擬前端 (Analog Front End, AFE)
，擁有非常豐富的溫度采樣資源，包括1路內部溫度采樣，以及最多可支持9路外部溫度采樣。

1.1.1 內置溫度采樣

BQ769x2集成了1路內部溫度采樣。通過配置

，該內部溫度采樣的結果既可以作為電池溫度，也可以作為FET溫度。

1.1.2 外部溫度采樣

BQ769x2通過配置多功能引腳 (TS1, TS2, TS3, CFETOFF, DFETOFF, ALERT, HDQ, DCHG, and DDSG) 為溫度采樣功能，最多可以支持9路外部溫度采樣。如Figure 1 所示。

Figure 1. 外部溫度采樣示意圖

為匹配不同類型的熱敏電阻，最大化利用ADC的範圍
，提高溫度采樣精度，BQ769x2的溫度采樣提供了兩個不同的上拉電阻
，通過控製Figure 1內所示的S1和S2
，可分別實現18kΩ和180kΩ的上拉電阻。例如，對於10kΩ@25C的熱敏電阻，推薦選擇18K上拉電阻
，對於200kΩ@25C的熱敏電阻推薦選擇180K上拉電阻。

1.2 溫度采樣配置

1.2.1 引腳功能配置

如上文所說
，TS1, TS2, TS3, CFETOFF, DFETOFF, ALERT, HDQ, DCHG, and DDSG均為多功能引腳
，因此為實現溫度采樣，需首先將對應引腳配置成溫度采樣功能。本文以TS1腳為例介紹溫度采樣的配置。通過配置Settings:Configuration:TS1 Pin Config [PIN_FXN1:0]可進行引腳功能選擇，如下表所示，通過將Settings:Configuration:TS1 Pin Config [PIN_FXN1:0] 配置為[1, 1]則可以將TS1 Pin配置為溫度采樣功能。

Table 1.  多功能引腳功能選擇

1.2.2 溫度模型的選擇

通過設置Settings:Configuration:TS1 Pin Config [OPT5:4]可選擇Figure 1所示的上拉電阻。若配置為[0,0]，則S2導通
，上拉電阻為18 kΩ。若配置為[0,1]

，則S1導通，上拉電阻為180 kΩ。若配置為[1,0]，則S1
，S2均關斷，沒有上拉電阻，作為外部電壓的ADC采樣用。如果內部模型不能準確適配所用熱敏電阻(比如PTC)，則可以使用ADC 模式並配合MCU進行溫度計算。

Table 2.  上拉電阻選擇

通過設置Settings:Configuration:TS1 Pin Config [OPT3:2]可選擇18K溫度模型，180K溫度模型等。

Table 3.  溫度模型選擇

補充說明：需要注意的是，這裏的三種溫度模型其實本質是一樣的
，隻是名字上的區別。隻是一般習慣上，我們會選擇使用18 kΩ上拉電阻的通道的溫度係數填寫入18K溫度模型，選擇使用180 kΩ上拉電阻的通道的溫度係數填寫入180K溫度模型
，方便區分。但實際上可以不受名稱的約束
，例如用戶在使用中選擇了三種不同型號的NTC，並且都選擇了18 kΩ的de上shang拉la電dian阻zu，經jing過guo計ji算suan，可ke以yi得de到dao三san組zu對dui應ying不bu同tong的de多duo項xiang式shi係xi數shu，則ze可ke以yi分fen別bie填tian入ru以yi上shang三san個ge溫wen度du模mo型xing，實shi現xian應ying用yong三san種zhong不bu同tong型xing號hao熱re敏min電dian阻zu在zai同tong一yi係xi統tong中zhong。

1.2.3 溫度采樣位置選擇

在一個電池係統中，由於電芯和FETs的發熱程度不一致
，對溫度的耐受程度也不一致
，例如鋰電池的溫度範圍通常在-20~60C
，FET的溫度範圍則可以達到-55~125C
，因此BMS需要對電芯和充放電FETs分別進行溫度監控和保護。通過設置Settings:Configuration:TS1 Pin Config [OPT1:0]可選擇TS1溫度采樣位置以適配不同的保護閾值
，如Table 4所示。其他Pin腳配置方式一致。

Table 4.  溫度采樣用途選擇

2. 溫度模型及其係數計算

至此，關於溫度采樣的所有配置已經基本完成
，隻剩下關於溫度模型的係數計算。關於該係數的計算，TI提供了專門的GPC工具，用於優化計算熱敏電阻係數，用戶隻需將上傳一些基本信息即可，本節將具體介紹溫度係數計算工具的使用步驟。

2.1 溫度模型

BQ76952內部是使用多項式擬合的方式實現將ADC得到的電壓信息轉化為溫度信息的。該模型可以用如下等式抽象表示：

其中，

A1-A5分別對應Calibration:18(0)K Temperature Model:Coeff a1-a5

B1-B4分別對應Calibration:18(0)K Temperature Model:Coeff b1-b4

Adc0對應Calibration:18(0)K Temperature Model:Adc0

R對應所選擇的上拉電阻阻值: 18K或者180K

2.2 係數計算

BQ76952對於18K溫度模型提供了與Semitec 103-AT匹配的多項式係數
，因此若使用Semitec 103-AT或溫度曲線與之一致的熱敏電阻做溫度采樣時，按照上級所屬選擇18K溫度模型即可，無需重新配置多項式係數。

同樣
，對於180K溫度模型提供了與Semitec 204AP-2匹配的多項式係數，因此若使用Semitec 204AP-2或溫度曲線與之一致的熱敏電阻做溫度采樣時，按照上級所屬選擇180K溫度模型即可，無需重新配置多項式係數。

而對於選擇其他溫度-電阻特性曲線不一致的熱敏電阻
，TI則提供了專用的計算工具用於多項式係數的計算。該工具通過上傳兩個符合規範的txt文檔至該工具的網頁即可得到計算後的溫度係數。

文檔一：config.txt

Figure 2. txt示例

如Figure 2所示為config.txt文檔中所包含的內容示例。其中，第一行表示所選工具類型，因為該GPC係列含有若幹種工具，如用於TI電量計的GPCRA，GPCRB工具等，均共用該係統，因此為方便係統識別該數據是用於BQ769x2溫度係數計算，規定該處理類型為7。第二行為上拉電阻的選擇，若使用的是室溫10k的熱敏電阻，則輸入Rpullup=18k，而若使用的是室溫200k的熱敏電阻
，則輸入Rpullup=180k。

文檔二：thermistor.txt

以下為示例。

# Resistances (Ohms)

200800

152900

117200

90510

70400

55140

43510

34570

27660

22280

18070

14740

12110

10000

8307

6938

5824

4913

4164

3543

3028

2597

2235

1930

1671

1452

1264

1104

966

848

746

657

# Temperatures (degreesC)

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

105

110

115

thermistor.txt包含了所選熱敏電阻的阻值和溫度信息，並且一一對應。用戶在使用時須注意格式順序與上述示例保持一致。

將config.txt和thermistor.txt兩個文檔壓縮為.zip文件，上傳至以下鏈接 ：

https://www.ti.com/powercalculator/docs/gpc/gpcUpload.tsp

上shang傳chuan後hou，若ruo上shang傳chuan格ge式shi或huo內nei容rong有you誤wu
，用yong戶hu將jiang收shou到dao一yi封feng提ti示shi郵you件jian，用yong戶hu需xu按an照zhao郵you件jian提ti示shi對dui所suo上shang傳chuan文wen件jian進jin行xing修xiu改gai後hou再zai重zhong新xin進jin行xing上shang傳chuan。若ruo上shang傳chuan文wen件jian符fu合he要yao求qiu
，用yong戶hu將jiang在zai幾ji分fen鍾zhong後hou收shou到dao一yi封feng郵you件jian，解jie壓ya附fu件jian報bao告gao將jiang得de到dao三san個ge文wen檔dang，如ruFigure 3所示。

Figure 3. 返回報告文件

其中
，GPC_report.txt內容如Figure 4所示。

Figure 4. GPC_report 內容示例

其中，bestA [A1 A2 A3 A4 A5]分別對應Calibration:18K Temperature Model:Coeff a1-a5的值，

bestB [B1 B2 B3 B4]分別對應Calibration:18K Temperature Model:Coeff b1-b4的值
，

Adc0則對應Calibration:18K Temperature Model:Adc0的值，將它們分別寫入即可。

bestmaxerr則是基於以上優化係數所擬合出來的溫度與實際溫度的最大誤差。

Calculated_vs_Actual_Temperature,PNG.png為擬合溫度與實際溫度對比曲線，如Figure 5所示。其中Tin為實際溫度，Tout為模型擬合溫度。通過該曲線可以了解不同溫度下擬合值與溫度阻抗表的誤差。

Figure 5. Calculated_vs_Actual_Temperature,PNG 內容示例

Log.txt文檔則記錄了GPC工具迭代擬合溫度係數的過程，用戶不需要過多關注。

至此便完成了所有的配置，隻需要再進行校正即可。

3. 參考文獻

1. BQ76952 3-Series to 16-Series High Accuracy Battery Monitor and Protector for Li-Ion, Li-Polymer, and LiFePO4 Battery Packs datasheet (SLUSE13A)

2. BQ76952 Technical Reference Manual (SLUUBY2A)

3. BQ76952 Evaluation Module User Guide (SLUCC33A)

4. Guide to Thermistor Coefficient Calculator Tool - BQ769x2

5. BQ769x2 Calibration and OTP Programming Guide

來源：ADI

作者：厲夢溪 Jayden Li / 檀瑞安 Ryan Tan

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻
、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

峰值電流模式BOOST變換器功率級小信號頻域特性分析

利用低損耗LED驅動器
，提高電源係統的“綠色”進程

音頻產品Buck轉換器設計考慮

驅動芯片在應用中的常見問題分析與解決

BQ25798+TPS25221鋰電池和超級電容充電方案