BMS微控製器(MAX32625)

微控製器定期與BMS微控製器(MAX32625)通信
，接收有關各個電池包的電芯電壓
、充電狀態(SOC)、健康狀態(SOH)、電芯溫度以及電池包可能出現的任何故障的更新信息。更新每四分鍾進行一次
，因為電芯電壓
、SOC、SOH和溫度預計不會快速變化。如果發生任何故障，兩個微控製器之間的共享引腳將置為高電平，並觸發微控製器上的中斷，進而立即讀取BMS微控製器，獲取有關故障的信息。微控製器中有專用I2C端口，僅用於與BMS微控製器通信，以支持兩個微控製器之間快速通信。

LTC2971（電源管理IC）

微控製器時常通過電源管理總線(PMBUS)協議與LTC2971通信，檢查電壓、電流和溫度測量結果以及有無警告和故障。當測量背板輸出電壓參數時，LTC2971起到快速反饋作用，以便微控製器調整其例程。此外，該器件會調整電源變換器的反饋電壓，並允許其將輸出電壓下調1%，從而確保放電工作模式下輸出電壓處於調節範圍內。

MAX31760（風扇控製器）

MAX31760負責調節BBU模塊的風扇速度。脈衝寬度調製的占空比由微控製器配置
，以通過I2C調節風扇的速度。微控製器根據溫度以及背板負載電流或電池包負載電流
，計算並調整所需的風扇速度

24AA512TT（EEPROM⁄數據存儲）

板載EEPROM充當整個BBU模塊的外部存儲器件。微控製器通過I2C寫入閃存頁
，定期將電池電壓水平、SOC、SOH、電芯類型和型號年份以及電路板溫度等重要信息保存到EEPROM中。該數據每小時更新一次，用戶可以在維護和故障排除期間訪問。

LTC2991（數字板載溫度監測）

LTC2991是一款八通道電壓、dianliuhewenduchuanganqi。gaiqijianjiezhufangzhizaidianchimozuneibuzhongyaoweizhidegezhongshuzichuanganqi，jiancedianchimokuaidewendu。genjuwendudushu
，weikongzhiqikeyitiaojiefengshansudu，quebaodianyuanbanhedianchiduidegongzuowendubaochizaishidangshuiping，bingqieshizhongdiyu40°C。

微控製器還負責處理電池的充電模式。開始時，電芯的電壓容量非常低，微控製器允許以最大5A的電流為電芯充電。一旦電芯處於穩定狀態，微控製器就會將充電電流調整為2A，此時每個電芯的電壓尚未達到4V。利用來自BMS微控製器的數據持續監測電芯電壓，並使用模數轉換器外設測量整個電池層電壓，微控製器便可以判斷所有電芯是否都已達到4V，如達到4V，微控製器便會將充電模式切換為恒壓模式。這需要將充電電流限製為僅0.5A。微控製器將繼續監測整個電池層電壓水平
，同時從BMS微控製器獲取數據，檢查所有電池是否充滿電。如圖2所示。

圖2.恒流和恒壓充電算法

充分了解BBU在zai電dian源yuan中zhong斷duan期qi間jian如ru何he從cong待dai機ji模mo式shi轉zhuan變bian到dao電dian池chi供gong電dian模mo式shi至zhi關guan重zhong要yao。為wei了le防fang止zhi任ren何he意yi外wai斷duan電dian和he數shu據ju丟diu失shi，模mo塊kuai的de微wei控kong製zhi器qi密mi切qie監jian視shi背bei板ban電dian壓ya水shui平ping。LT8228的默認充電模式設置在49V至53V左右
，但如果微控製器檢測到背板電壓在2ms內降至48.5V以下，則會立即將LT8228方(fang)向(xiang)引(yin)腳(jiao)從(cong)充(chong)電(dian)模(mo)式(shi)切(qie)換(huan)到(dao)放(fang)電(dian)模(mo)式(shi)，這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)持(chi)續(xu)四(si)分(fen)鍾(zhong)以(yi)處(chu)理(li)停(ting)電(dian)情(qing)況(kuang)。這(zhe)四(si)分(fen)鍾(zhong)裏(li)模(mo)塊(kuai)將(jiang)持(chi)續(xu)放(fang)電(dian)，以(yi)確(que)保(bao)供(gong)電(dian)不(bu)間(jian)斷(duan)。如(ru)果(guo)電(dian)芯(xin)的(de)條(tiao)件(jian)允(yun)許(xu)且(qie)背(bei)板(ban)電(dian)壓(ya)供(gong)應(ying)仍(reng)未(wei)恢(hui)複(fu)，模(mo)塊(kuai)將(jiang)再(zai)等(deng)待(dai)一(yi)分(fen)鍾(zhong)，以(yi)便(bian)電(dian)芯(xin)冷(leng)卻(que)，然(ran)後(hou)再(zai)次(ci)進(jin)入(ru)放(fang)電(dian)模(mo)式(shi)。電(dian)源(yuan)恢(hui)複(fu)後(hou)，BBU將切換回主電源，並開始為電池充電。有關如何操作和維護BBU的具體說明，請參考圖3了解此過程。

圖3.充放電模式轉換的處理操作

zhidingmingquedeguzhangchulijihuafeichangzhongyao。weilebimianchanshengyalihededaobuhaodejieguo，tiqianfaxianqianzaiwentibingzhidingchulifanganzhiguanzhongyao。ruxuquebaoxitongcaozuoshunliyunxing，lejiejijiangfashengdeqingkuang，nameyuxiangguanxitongzhongjichengdeqijianjinxingshunchangtongxinyeshifeichangbiyaode。qingjizhu
，cuowuheguzhangnanyiwanquanbimian，eryingduifangshicaishijuedingjieguodeguanjian。yinci，weikongzhiqijingguozhuanmensheji，kejianshaoOCP指(zhi)定(ding)故(gu)障(zhang)的(de)誤(wu)報(bao)發(fa)生(sheng)率(lv)。微(wei)控(kong)製(zhi)器(qi)中(zhong)的(de)固(gu)件(jian)程(cheng)序(xu)執(zhi)行(xing)算(suan)法(fa)檢(jian)查(zha)以(yi)檢(jian)測(ce)可(ke)能(neng)觸(chu)發(fa)故(gu)障(zhang)的(de)前(qian)兆(zhao)現(xian)象(xiang)。檢(jian)測(ce)到(dao)相(xiang)關(guan)征(zheng)兆(zhao)後(hou)，算(suan)法(fa)將(jiang)執(zhi)行(xing)驗(yan)證(zheng)檢(jian)查(zha)
，隻(zhi)有(you)在(zai)問(wen)題(ti)連(lian)續(xu)發(fa)生(sheng)或(huo)在(zai)設(she)定(ding)的(de)周(zhou)期(qi)數(shu)內(nei)發(fa)生(sheng)時(shi)，才(cai)會(hui)確(que)認(ren)故(gu)障(zhang)。這(zhe)種(zhong)做(zuo)法(fa)非(fei)常(chang)明(ming)智(zhi)
，可(ke)以(yi)確(que)保(bao)識(shi)別(bie)和(he)解(jie)決(jue)真(zhen)正(zheng)的(de)故(gu)障(zhang)。

Modbus功能代碼對於在Modbus網絡的器件之間建立通信至關重要。這些代碼確定器件之間發送的請求或響應的類型，例如讀取或寫入數據。一些比較常見的Modbus功能代碼包括模塊指標
、模塊工作狀態
、模塊寄存器地址和故障狀態。

Modbus命令的處理完全由微控製器控製。微控製器可以為OCP規範認為必要的所有基本Modbus命令提供支持。這些命令有權更改模塊的設置，或提供有關電池SOC、運行狀況、電芯電壓水平
、充電和放電電流以及其他參數的重要信息。微控製器驗證消息後，就會根據收到的命令做出響應。

微控製器利用ADM2561和ADM30611收發器，通過UART協議處理來自各種外設的數據，並將其傳輸到機架微控製器，如圖4所示。采用隔離型收發器的優點在於
，它不受係統級電磁幹擾的影響
，並且符合OCP製定的電磁兼容性(EMC)標準。此外
，機架到PC的通信是通過ADM2561完成的，ADM2561通過DB9(D-Subminiature)連接器和RJ45互聯網端口連接到主機PC。

圖4.模塊到機架通信和機架到PC通信框圖

控製器架構必須要滿足穩健可靠、高(gao)效(xiao)且(qie)適(shi)應(ying)性(xing)強(qiang)的(de)要(yao)求(qiu)
，同(tong)時(shi)應(ying)該(gai)具(ju)有(you)明(ming)確(que)定(ding)義(yi)的(de)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出(chu)，並(bing)可(ke)以(yi)處(chu)理(li)複(fu)雜(za)算(suan)法(fa)例(li)程(cheng)。該(gai)架(jia)構(gou)應(ying)該(gai)是(shi)模(mo)塊(kuai)化(hua)的(de)，以(yi)便(bian)支(zhi)持(chi)無(wu)縫(feng)的(de)算(suan)法(fa)更(geng)改(gai)和(he)更(geng)新(xin)。此(ci)外(wai)還(hai)應(ying)內(nei)置(zhi)有(you)安(an)全(quan)機(ji)製(zhi)，以(yi)防(fang)範(fan)係(xi)統(tong)故(gu)障(zhang)或(huo)事(shi)故(gu)
，並(bing)能(neng)輕(qing)鬆(song)處(chu)理(li)意(yi)外(wai)事(shi)件(jian)。總(zong)的(de)來(lai)說(shuo)，高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)控(kong)製(zhi)器(qi)架(jia)構(gou)應(ying)提(ti)供(gong)可(ke)靠(kao)且(qie)高(gao)效(xiao)的(de)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)，同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)錯(cuo)誤(wu)或(huo)故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)的(de)概(gai)率(lv)。

(來源：亞德諾半導體）