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MAX11080的Maxim保護器件
來源:電子產品世界 日期:2010-6-11 作者:全球電池網 點擊:

MAX11080的Maxim保護器件

產品特性:

省去了分立方案所需的昂貴的隔離器件

功耗降低10倍,以延長電池使用時間

具有片內自我配置和自我診斷模式

具有16個可選過壓門限和8個可選欠壓門限

應用范圍:

汽車、工業、電力線

電池備份等

Maxim推出用于多節鋰離子(Li+)電池組的高壓、12通道電池保護IC MAX11080。該器件是市面上首個可級聯的故障監測器,提供額外的電池監測功能,防止Li+電池發生爆炸(過熱)。可將最多31個MAX11080菊鏈連接,以監測多達372節電池。該功能可以防止發生電氣級聯故障,并省去了分立方案所需的昂貴的隔離器件。在典型的混合動力車應用中,Maxim的方案能夠降低80%的電池管理系統(BMS)成本。

MAX11080具有高精度、極低的功耗、集成的安全和自診斷功能、以及多個可配置功能,有效解決了大容量電池組安全監控相關的問題。器件理想用于汽車、工業、電力線和電池備份等多種電池系統。

清潔能源的發展帶動了能源存儲市場的空前發展

從運輸業到智能電網,能量存儲技術對實現從傳統燃料到清潔能源的轉變至關重要。在全球廣大消費者和政府對綠色能源的廣泛關注下,能量存儲市場得到了空前的發展。Lux Research預測,2012年能源存儲市場將增長55%,達到640億美元。其中,運輸業能量存儲市場因受益于混合電動車(HEV)需求的增長,將從2007年的129億美元增長到2012年的199億美元*。

鋰離子電力技術—一個爆發性的市場

在未來的燃料槽中,HEV電池組將成為下一代運輸系統中驅動級的重要組成部分。

雖然早期HEV采用的是鎳氫(NiMH)電池,但Li+電池以其較高的能量密度和較寬的單節驅動范圍,有望在2015年時占據市場主導地位。Lux Research預測Li+電池的銷售額將從2007年的68億美元躍至2012年的169億美元。

然而Li+電池有明顯的不穩定性,需要精心的設計和先進的監測方案以確保安全工作。電池過壓會引起電池溫度的迅速升高,引發燃料泄漏的過熱失控狀態。由于HEV通常需要數百節電池串聯供電,故障引起的后果是嚴重的:一節電池的故障可能會造成整個電池組的燃燒或爆炸。

挑戰:降低安全成本

如今電池組設計者投入大量的時間和資源,確保其電池組的絕對安全。通常的保護電路大都采用多個3或4通道故監測器,并且在監測器與模擬電路及無源器件(電阻、多路復用器等)之間采用昂貴的電流隔離器。這些電路體積龐大、價格昂貴,更不用說時間的花費了。

MAX11080極大地簡化了多節電池組的設計。器件具有12通道故障監測器,采用專有的電容隔離式菊鏈接口,大大減小了元件數量,降低了成本。這種獨特的架構允許連接多達31個器件至串接電池組,對多達372節電池進行監測。同時,基于電容的接口提供了成本極低的電池組間隔離,消除了級聯電氣故障。

由于省去了昂貴的隔離元件,Maxim的方案比分立方案節省75%的空間,將典型的電池管理系統成本從250美元降低至50美元。

MAX11080設立新的性能標準

除節省成本外,Maxim的方案還具有優異的性能。

器件采用公司的高壓、小尺寸BiCMOS工藝,實現了最高耐受電壓(80V)、優異的ESD性能(±2kV、人體模型)和熱插拔能力,在整個較寬的工作溫度范圍內具有可靠的性能。為防止電池過熱,MAX11080的高精度過壓檢測功能在整個AEC-Q100 2類溫度范圍(-40°C至+105°C)內誤差小于±25mV。

此外,MAX11080可將功耗降低10倍(工作模式下電流為80µA),以延長電池使用時間。獨特的內置關斷電路可將功耗降至極低,僅為2µA,使電池可以保存若干年,而只消耗極少的電池電量。

靈活的功能

MAX11080具有16個可選過壓門限和8個可選欠壓門限。可以根據需要關閉欠壓檢測功能。器件包括可編程檢測延時功能,允許用戶濾除電池組的瞬態動作,避免過壓或欠壓誤報警。報警線采用4kHz心跳信號,該信號消失表明發生了有效的過壓或欠壓事件。這些特性對于區分正確和錯誤的報警非常有用,能夠防止系統不必要的關斷。

針對汽車應用的設計

MAX11080具有片內自我配置和自我診斷模式。上電時器件自動檢測電池狀態,并能夠配置為以任何連接順序或安裝模式監測2至12節電池。器件還對內部比較器電路進行自測,保證其上電時工作正常。器件能夠監測封裝上任何引腳的開路或短路狀態,并能持續監測引腳上的這種故障。

MAX11080特性總結

2節至12節Li+電池故障監測

電容隔離的菊鏈接口

無需昂貴的隔離元件

允許多達31個MAX11080串聯,監測多達372節電池

引腳可選的過壓門限:3.3V至4.8V,步長為100mV

±25mV檢測精度

引腳可選的欠壓門限:1.6V至2.8V,步長為200mV

±100mV檢測精度

極低的功耗

工作模式下電流為80µA

關斷模式下電流為2µA

工作于6V至72V;能承受高達80V的電壓

MAX11080提供38引腳TSSOP封裝,工作在-40°C至+105°C溫度范圍。芯片起價為$3.92 (100片起,美國離岸價)。

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