第四代高压电池组监视器使电池电源管理更加先进
凌力尔特公司??
概述如果希望锂离子电池在长时间内可靠工作，就需要非常谨慎地对待它。这类电池不能在其充电状态 (SOC) 的极限上运行。随着时间推移和不断使用，锂离子电池的容量会下降并出现偏离，因此必须管理系统中的每一节电池，以保持所有电池都处于限定的 SOC 范围之内。为了给车辆提供充足的电力，需要数十或数百节电池。这些电池配置成一长串，提供高达 1000V 甚至更高的电压。电池管理电子电路必须在这种电压非常高的环境中运行，并抑制共模电压效应，同时差异化地测量和控制电池串中的每一节电池。电池管理电子电路必须能够将来自电池组的信息传送到一个中心点，以对其进行处理。此外，在车辆或其他大功率应用中使用高压电池组以后，会伴随出现一些棘手的情况，例如工作时电气噪声非常大，温度范围非常宽。人们希望电池管理电子电路可最大限度地扩大工作范围、延长寿命、提高安全性和可靠性，同时最大限度降低成本、减小尺寸和重量。2008 年，凌力尔特宣布推出首款高性能多节电池的电池组监视器 LTC6802。其主要特色包括：以 0.25% 的最大总体测量误差、在 13ms 内测量多达 12 节锂离子电池；很多 LTC6802 IC 可以串联连接，以同时监视很长的高压电池串中的所有电池。多年来，凌力尔特不断改进 LTC6802，提供了很多新的版本。所有这些版本都是为了在混合动力 / 电动型汽车 (HEV)、电动汽车 (EV) 以及针对其他高压、大功率电池组提供精确的电池管理。最先进的高压电池组监视器LTC6811 是凌力尔特公司最新的多节电池之电池组监视器，采用了超级稳定的电压基准、高压多路复用器、16 位增量累加 ADC 和 1Mbps 隔离式串行接口。LTC6811 以好于 0.04% 的准确度测量多达 12 节串联连接电池的电压。凭借 8 个可编程 3 阶低通滤波器，LTC6811 可非常出色地降低噪声。在最快速 ADC 模式，可在
290μs 内完成全部电池的测量。通过凌力尔特公司专有的两线 isoSPI 接口，多个 LTC6811 可以互连并同时工作。每个 LTC6811 都集成了 isoSPI 接口，以直至 1Mbps 都能提供很高的抗 RF 噪声性能，并在仅用双绞线的情况，允许使用长达 100 米的电缆。LTC6811 提供两种通信选择：使用 LTC6811-1 时，以菊花链方式连接多个器件，所有器件都连至一个主处理器；使用 LTC6811-2 时，多个器件并联连接至主处理器，每个器件是单独寻址的。LTC6811 为在 -40°C 至 125°C 温度范围内工作做了全面规定。该器件是面向 ISO 26262 (ASIL) 兼容系统设计的，通过其冗余电压基准、逻辑测试电路、交叉通道测试、开路检测功能、看门狗定时器和串行接口数据包差错检验，提供了非常大的容错范围。就采用凌力尔特 LTC6804 的现有设计而言，LTC6811 是一款引脚兼容型替代产品，且具备额外的滤波器截止频率、额外的被动和主动平衡控制功能、新的 ADC 命令以及额外的容错范围以保证功能安全性。图1: 多节电池的电池组监视器ISO 26262 和功能安全性LTC6811 可用来实现具备以下特点的系统：具备高可靠性、高稳定性和高测量准确度，将在高压、极端温度、热插拔和具电气噪声的环境中运行很多年。LTC6811 还支持 ISO 26262 标准所定义的汽车的功能安全性。ISO 26262 系统化地应对了汽车中的电子和电气系统故障引起的潜在危险。这就要求系统必须不断确认关键电子电路处于正常运行状态，例如电池电压测量电子电路。为了做到这一点，LTC6811 提供广泛的内部诊断功能，以验证这类电子电路是否正常运行：●电池和监视器之间的开路检测●辅助电压基准以确认主基准准确度在 ±5mV 之内●对 12 节电池组成的电池组进行电压测量，确认电池测量准确度在 ±0.25% 之内●双通道测量以确认多路复用器和 ADC 准确度在 0.01% 之内●同时进行双滤波器测量以确认滤波器正常工作●内部电源电压测量●存储器自测试●利用通用 I/O，通过传感器和外部器件进行冗余监视准确度为了实现卓越的准确度，LTC6811 采用了一个专用掩埋式齐纳电压基准。掩埋式齐纳电压基准随时间和工作条件变化，提供出色的长期稳定性和准确度。结果是，LTC6811 能够以不到 1.2mV 的误差测量所有电池。图2：掩埋式齐纳电压基准的出色温度漂移性能 此外，即使在有噪声情况下，LTC6811 也可通过滤除电池电压上的噪声，确保出色的测量准确度。这是通过使用增量累加 ADC 转换器实现的。使用增量累加转换器时，在转换期间会对输入多次采样，然后进行数字滤波。结果是，内置低通滤波消除了作为测量误差源的噪声，这时截止频率是按照采样率建立的。LTC6811 采用快速 3 阶增量累加 ADC，该 ADC 具可编程采样率，提供 8 个可选截止频率。结果是，出色地降低了噪声，还得到了 8 种可编程测量速率，从而允许在短短 290μs 时间内完成对 12 节电池的测量。图3：LTC6811 增量累加转换器 更多功能LTC6811 被设计以在电池系统中最关键的位置上工作，直接连接到电池。这个位置处于 BMS 微处理器和外部设备之间，因此 LTC6811 可以监视电池传感器，获得电池电流或温度等数值，并显示这些值与电池测量值之间的密切相关性。LTC6811 在这个位置上有几种发挥作用的方式。LTC6811 提供非常灵活的通用 I/O，可作为数字输入、数字输出或模拟输入工作。当作为模拟输入工作时，LTC6811 可测量从 V- 至 5V 的任何电压，测量准确度与测量电池时相同。此外，LTC6811 允许电池测量与这些外部信号同步，或与包含 12 节电池的电池组电压同步。LTC6811 还具备一种内置功能，即通过数字 I/O 控制 I2C 或 SPI 从属器件。这使 LTC6811 能够控制更加复杂的功能，例如控制多路复用器以增加模拟输入，或控制 EEPROM 以存储校准信息。LTC6811 有内部被动平衡 FET，可给单独的电池放电，或直接控制更大的大功率外部 FET。LTC6811 可配置为在低功率状态给电池放电，例如当电池包处于静态时。此外，每节电池的放电输出都可以在独立的时间段内接通。这就使得当电池监视器未激活时，电池能够在长时间内保持平衡。这些平衡引脚还可以作为串行接口使用，以控制凌力尔特的 LT8584 主动平衡电路。LT8584 是一款单片反激式 DC/DC 转换器，在失配电池组成的电池组中，可用来恢复多于 99% 的容量。通过 LTC6811 SPI 主控功能，LTC6811 可以连至凌力尔特基于 SPI 的主动平衡 IC LTC3330。LTC3300 是一款故障保护控制器 IC，用于实现双向主动平衡，可向 12 节或更多相连电池高效传送电荷，或将这些电池的电荷传送出去。图4：具主动平衡的电池组监视器 LINDUINO ONE为方便集成 LTC6811 的功能并缩短开发时间，凌力尔特新的 Linduino? One 为 LTC6811 提供了全面支持。Linduino One 是一款 Arduino Uno 兼容的微控制器电路板，与 USB 完全隔离，直接连至 LTC6811 演示电路板。这个平台具备内置引导程序，可快速在线更新固件，是一款简便、稳定的硬件开发平台。因为 Arduino 是一款开源平台，BMS 设计师可非常容易地访问简便和强大的 Arduino 集成式开发环境 (IDE)。名为 bmsSketchbook 的代码库提供 LTC6811 示例代码，用来在任何标准 C 编译器中进行编译。例如，bmsSketchbook 包括很多例程，包括读写配置值、读写电池电压、运行自测试、运行冗余测试、以及控制被动平衡。图5：Linduino One 是一款 Arduino Uno 兼容的微控制器电路板，与 USB 完全隔离并直接连至 LTC6811总结凌力尔特的 LTC6811 是第四代高性能多节电池监视器。LTC6811 与其前一代 LTC6804 是引脚兼容和软件兼容的。与 LTC6804 相比，LTC6811 成本更低，提供额外的滤波器截止频率、额外的被动和主动平衡控制功能、新的 ADC 命令以及额外的容错范围以保证功能安全性。LTC6811 还得到了凌力尔特 Linduino One 的全面支持，以方便评估和开发工作。
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　　原标题：高电压汽车电池组监视器实现了0.04% 的测量准确度、较低的成本和改善的安全特性　　加利福尼亚州米尔皮塔斯 (MILPITAS, CA) 2015 年 11 月 18 日 凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 推出高压电池组监视器 LTC6811，该器件是 LTC6804 的引脚兼容型替代产品，并具有更高的性能，而价格则可降低 25%。LTC6811 是一款用于混合动力 / 电动汽车的完整电池测量 IC，其内置了一个深埋型齐纳电压基准、高电压多路复用器、16 位 ΔΣ ADC 和一 个 1Mbps 隔离式串行接口。一个 LTC6811 能够测量多达 12 个串接式电池的电压，并具有优于 0.04% 的准确度。利用 8 种可编程三阶低通滤波器设置，LTC6811 提供了出众的噪声降幅。在最快的 ADC 模式中，可在 290μs 内完成所有电池的测量。　　对于大型电池组，可以互连多个 LTC6811 并同时运作 (采用凌力尔特专有的两线式 isoSPI 接口)。该内置接口提供了电隔离和抗 RF 噪声能力高的(数据速率高达 1Mbps)。采用双绞线，可把多个 LTC6811 以菊链式连接至一个主处理器，从而能同时测量高电压电池组中的几百个电池。　　LTC6811 跟随经过道路验证的三代电池监视器 IC 之后面市，其专为应对且超越汽车和工业应用的环境、可靠性和安全性要求而设计。LTC6811 全面规定在 40°C 至 125°C 的工作温度范围。该器件专门针对符合 ISO 26262 (ASIL) 标准的系统而进行设计，并利用其冗余电压基准、逻辑测试电路、交叉通道测试、导线开路检测能力、一个看门狗定时器和串行接口上的数据包错误校验功能以应对广泛的故障情况。　　对于采用凌力尔特 LTC6804 电池组监视器的现有设计来说，LTC6811 是一款引脚兼容型的替代产品，其具有额外的滤波器截止频率、增添了被动和主动电池平衡控制功能、新的 ADC 命令和可应对更多故障情况以实现功能的安全性。LTC6811 利用凌力尔特的 Linduino 技术 (一种基于 Arduino 的微控制器板和软件库) 提供了全面的支持。微控制器板包括一个电隔离式 USB 端口并直接连接至 LTC6811 演示板，从而提供了一款用于评估和开发 LTC6811 的简单平台。　　LTC6811 采用小型 8mm x 12mm 表面贴装 SSOP 封装。千片批购价为每片 8.19 美元，如需样品和演示电路板信息，请登录 .cn/product/LTC6811。　　照片说明：准确度达 0.04% 并可提供长达 100米隔离式通信的高电压多节电池之电池组监视器　　性能概要：LTC6811?LTC6804 的引脚兼容型升级器件o比 LTC6804 价格低 25%o性能更高o软件可兼容?可测量多达 12 节串联的电池?可堆叠式架构能支持几百个电池?内置 isoSPI 接口o1Mbps 隔离式串行通信o采用单根双绞线，长达 100 米o低 EMI 敏感度和辐射?1.2mV 最大总测量误差?在 290μs 内完成系统中所有电池的测量?同步的电压和电流测量?具频率可编程三阶噪声滤波器的 16 位 ΔΣ ADC?针对符合 ISO 26262 标准的系统而设计 ?采用可编程定时器的被动电池电荷平衡?5 个通用数字 I/O 或模拟输入o温度或其他传感器输入o可配置为 I2C 或 SPI 主控器?4μA 休眠模式电源电流?48 引线 SSOP 封装　　文给出的报价仅供预算之用。各地报价可能因当地关税、各种税款、费用以及汇率不同而有所分别。　　凌力尔特公司简介　　凌力尔特公司 (Linear Technology Corporation) 是 S&P 500 指数的成员，在过往的 30 多年，一直致力于为全球主要的公司设计、制造和销售门类宽泛的高性能模拟集成电路。凌力尔特的产品为我们身处的模拟世界与数字化电子建立起不可或缺的桥梁，应用范围包括通信、网络、工业、汽车、计算机、医疗、仪表、消费、以及军事和航天系统等领域。凌力尔特制造的产品包括电源管理、数据转换、信号调理、RF 和接口 IC、μModule? 子系统、以及无线传感器网络产品。如需更多信息，请登录 .cn。
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来源：EEFOCUS
&以的眼光来看，如果想要飞跃发展，弯道超车，现在就是最好的机会&，台积电中国区副总经理罗镇球先生如是说。&这几年将是中国IC业的黄金时代&，中芯国际市场资深副总裁许天燊先生也这样讲。 日，经国务院批准，《国家集成电路发展推进纲要》正式公布；日工信部对外宣布成立国家集成电路投资基金，首期基金规模在1200亿左右，各省市也纷纷宣布将跟进投资。这表明政府明确将集成电路上升为国家战略后，政策资金方面的推进措施已经陆续到位，那么从产业界自己来看，是否已经准备好了迎接这个挑战呢？
大身体与小心脏
中国电子制造的规模越来越大，所有的国际国内厂商都对此心知肚明。&在IC业，15年前如果说要到中国谈生意，人家会问你为什么要去中国；现在，如果一家IC公司在中国没有业务，会有人问他，为什么不去中国？&许天燊先生说。2013年中国信息技术产业规模达到12.4万亿元，生产了14.6亿部手机、3.4亿台计算机、1.3亿台彩电。但是这不断成长的巨人身体却有着一颗不相匹配的小心脏，大部分要靠外力支撑才能维持庞大身躯的运转，如果不医治这个芯病，成长越快，则风险越大。我们先来重复一下那些枯燥而令人沮丧的数据，2013年全球IC销售额约3056亿美元，中国进口了2313亿美元，IC已经超越石油成为目前中国第一大进口商品。由于以集成电路和软件为核心的价值链核心环节缺失，中国信息技术产业以整机制造为主，行业平均利润率仅为4.5%，低于工业平均水平1.6个百分点。
集成电路产业方面的落后是全方位的，IC制造方面，与国际主流技术相比仍有差距；IC设计方面，大陆600多家IC设计公司的收入加起来还不如美国高通公司一家多；封测方面与世界先进水平的差距较小，但是关键材料与设备很多还是依赖进口。如果不能解决中国电子产业缺芯的问题，电子制造的规模再增长，大部分增长还是为他人做了嫁衣。
中国半导体集成电路设计分会理事长魏少军教授在首日高峰论坛发表的演讲中提到目前中国IC设计行业存在的问题主要有如下几点：在微处理器、存储器、可编程逻辑阵列和数字信号处理器等大宗战略产品上建树仍不多；产品同质化的情况依旧十分严重，看不到解决的希望；企业总体实力仍然偏弱，产业集中度低；设计企业广泛依靠工艺、EDA工具和设计服务实现产品进步，基础能力不强的状况仍无改观；创新能力提升缓慢，大部分设计企业仍采用&跟随&策略。
摆在我们面前的形式是严峻的，希望在哪里？出路又在哪里呢？
2014年IC设计企业销售额有望达到982.5亿元，比2013年增长12.35%。预计占全球集成电路设计业的比重为18.8%，比2013年比重提升2.07%。清华紫光收购展讯与锐迪科之后，拥有高中低搭配的完整产品线，移动通信终端SOC年出货量达到了5.5亿只，稳居世界前三。海思半导体预计年营收将达到146亿元，这是中国设计公司营收首次突破20亿美元。上海澜起科技的DRAM缓存控制器全球市占率超过50%。北京兆易创新在SPI NOR闪存市场的全球市场占有率达到了14%，国内市场占有率超过30%。格科微电子在图像传感器市场的全球市占率接近了30%。
虽然整体仍然弱小，但是取得的成绩仍然是鼓舞人心的。
图一 中国半导体集成电路设计分会理事长魏少军教授
魏少军教授表示，这次纲要的推出与之前18号文件、4号文件等政策有根本性的变化，推进集成电路产业发展的责任主体进一步明确，&政策纲要&体现了政府承担责任的决心，将集成电路产业发展作为政府的工作内容，从&帮忙&转换到&主导承担责任&。所以，这次&政策纲要&的出台意味着政府下定决心并将花大力气来推动集成电路产业的发展。
国家集成电路产业投资基金与以往的专项基金也有区别，以往的基金往往投入到研发而且不涉及到企业股权，这次成立的产业基金将以大制造为投资标的，采用股权投资的形式，这些资金既要求回报也会将来参与到公司的发展规划中去。今后的投资也将改变以往广种薄收的局面，集中资金投资于大制造、大公司，鼓励企业进行并购重组。
&全世界都不知道物联网往哪走，这表明大家的出发点是一样的&,& 罗镇球先生表示大陆的IC业由于种种原因错过了PC时代，虽然移动计算只赶上了一个尾巴，但是也出现了海思展讯这样优秀的公司，而未来的物联时代，必定属于中国，因为中国不但市场潜力无限，而且行业从业人员都很有冲劲、有活力、勇于挑战，这也是为何过去中国的IC设计和制造增长速度令世人瞩目的原因。目前的挑战与困难只要善于运用资源，都是可以解决的。
Graphics董事长兼CEO Walden C. Rhines 先生也表示，从EDA市场来看，过去15年中，亚太地区是唯一持续保持增长的市场，亚太地区又以中国区的增长速度最快，全世界都关注和关心中国IC产业的成长。这次国家产业基金不仅将使中国的集成电路得到长足发展，对于欧美企业来说，也是利好。
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与非网高级行业分析师。长期跟踪行业的变化发展，时刻关注产业动态，对于电子行业上下游的产业趋势变化、技术革新发展、行业新闻八卦均有浓厚的兴趣，希望通过自己的努力把握电子市场动态，架构交流平台，为中国的电子人提供有价值的信息资源。
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DC2259A - LTC6811-1 Demo Board | Multicell Battery Stack Monitor with Addressable isoSPI InterfaceDemonstration circuit 2259A is a Daisy Chain isoSPI Battery-Stack Monitor featuring the LTC6811-1. Multiple boards can be linked through a 2-wire isolated serial interface to monitor any number of cells on a stack.
配套的演示电路板软件Linduino
演示电路板设计文件
演示电路板手册
演示电路板原理图　　亮点：　　· 新的经过ASIL B认证的控制器和PHY IP包括PCI Express、USB、MIPI和LPDDR4　　· 业界首个经过ASIL DReadyISO 26262认证的EEPROM和Trim NVM IP能提供高可靠性，向着每百万低于一个缺陷的目标迈进　　· Certified IP with safety packages, FMEDA and safety manuals accelerates SoC-　　· 经过认证的，带安全包、FMEDA和安全手册的IP可加速SoC级别的ISO 26262功能安全评估　　新思科技(Synopsys, Inc.，纳斯达克股票市场代码：SNPS)日前宣布：它已扩展了其经过ASIL B and D Ready ISO 26262认证的DesignWare? IP，在其中加入了PCI Express? 3.1控制器和PHY、USB 3.0控制器、MIPI CSI-2控制器和D-PHY、LPDDR4 PHY、EEPROM和Trim NVM。该IP通过了专为汽车业服务的独立培训、测试和认证机构SGS-TüV Saar的认证。经认证的IP包含汽车安全包，其中包括故障模式、影响和诊断分析(FMEDA)报告以及安全手册，为设计人员提供了完成其认证过程所需的文档。通过提供ASIL B and D Ready IP，Synopsys帮助设计人员加速了ISO 26262功能安全评估，并帮助达到了其汽车SoC所需的汽车安全完整性等级(ASIL)。　　SGS-TüV Saar GmbH的半导体功能安全主管Wolfgang Ruf表示：“随着ADAS等汽车应用中的电子处理功能的增加，企业必须确保其解决方案经过ISO 26262的功能安全认证。通过提供经过严格测试和验证流程且经过ASIL Ready认证的IP，Synopsys支持SoC设计人员满足汽车业最严格的、对安全至关重要的要求。”　　汽车SoC的Synopsys DesignWare IP包括以下安全功能：　　· 用于检测和纠正暂时和永久错误的纠错代码(ECC)保护功能　　· 奇偶校验保护数据路径和配置寄存器,以确保正确的数据通过SoC　　· 用于综合性系统测试的调试功能、错误注入和统计监控功能　　· 诊断电路，可定期测试违反安全目标的错误　　除了经过ASIL Ready认证的IP，Synopsys还提供必要的设计故障模式和影响分析(DFMEA)报告，实施组织要求、政策和流程，以达到汽车质量要求。该IP专为提供高可靠性设计，对照适用的AEC-Q100规格进行过测试，支持设计人员在实现AEC-Q100要求的过程中减少设计风险和开发时间。　　SynopsysIP营销副总裁John Koeter表示：“对于避免碰撞、行人检测和车线偏离警告等汽车应用而言，满足最严格的可靠性和安全性要求至关重要。通过对经过ASIL Ready认证的DesignWare IP解决方案进行巨额投资，Synopsys支持设计人员加速开发日程和缩短汽车SoC认证时间。”　　可用性和更多资源　　经过ASIL Ready认证的适用于汽车SoC的DesignWare IP资产组合现已发售：　　· ASIL D Ready：MTP EEPROM和FTP Trim NVM、带安全增强包的ARC? EM处理器、ARC EM Safety Islands、Embedded Memories、STAR Hierarchical System和STAR Memory System?　　· ASIL B Ready：PCI Express 3.1控制器和PHY、USB 3.0控制器、MIPI CSI-2控制器和D-PHY、LPDDR4 PHY和Ethernet QoS.深圳市一木电子科技有限公司Shenzhen Emu Electronic Technology Co., Ltd.联系人：陈先生/阮小姐手 &机：电 &话：6传 &真：6企业QQ：邮 &箱：主 &页：www.香港总部地址：中国香港筲箕湾 筲箕湾道283号海景广场深圳办事处地址：广东省深圳市福田区中航路都会100 B栋21L东莞办事处地址：广东省东莞市长安镇北横路8号凯韵大厦6楼6B室主营系列： &
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