如何利用MSP430 的片上外设与生态系统来解决电池组系统中的挑战

大家好,小科来为大家解答以上问题。如何利用 MSP430 的片上外设与生态系统来解决电池组系统中的挑战这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

解答:

1、电池技术的发展催生了新一代个人电子产品。

2、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。

3、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。

4、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。

5、在这篇文章中,我们将帮助读者了解如何利用MSP430 的片上外设与生态系统来解决电池组系统中的挑战

6、电池组概述

7、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。

8、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。

9、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。

10、图1:锂离子电池组框图

11、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。

12、通过低成本诱导降低物料清单

13、在一些电池方案中,微控制器可用于检测环境信息(如温度)。

14、MSP430FR235x上的智能模拟组合(SAC)可以为此类方案提供很大的帮助。

15、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)。

16、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。

17、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。

18、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。

19、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。

20、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。

21、利用高性能内存提高可靠性

22、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)。

23、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。

24、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。

25、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。

26、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。

27、通过低功耗性能延长电池寿命

28、降低待机功耗意味着更长的运行时间。

29、MSP430设备提供多种睡眠模式,几乎可以满足任何供电场景。

30、以MSP430FR2355为例,其待机电流为620nA,关断电流为42nA。

31、SAC的使用还有助于降低系统功耗。

32、它可以在需要时动态启用,不需要时关闭,以降低功耗。

33、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。

34、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。

借助即用型 GUI 节省开发时间

一个全新系统的开发可能是一项挑战性的任务。

37、MSP430 团队提供的图形用户界面 (GUI),可加快 BQ76952 的开发和调试过程,如图 2 所示。

38、将 MSP430FR2355 LaunchPad 开发套件与 BQ76952 评估模块 (EVM) 配套使用,您就可以详细地了解重要电池数据。

图 2:MSP+BQ 仪表板接口

结语

随着功能需求的不断增加,电池系统将趋于更高的能量密度、更高的安全性和更高的板载智能。

43、而选择合适的 MCU 有助于简化产品开发流程,加快产品上市。

44、多样化的 MSP430 MCU 产品组合可让您轻松选择在性能、功耗和成本方面符合您需要的器件。

原文标题:技术干货 | MSP430™ 低成本方案助力电池组系统实现强大功能

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本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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