如何利用MSP430 的片上外設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)來解決電池組系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)

大家好，小科來為大家解答以上問題。如何利用 MSP430 的片上外設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)來解決電池組系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)這個(gè)很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、電池技術(shù)的發(fā)展催生了新一代個(gè)人電子產(chǎn)品。

2、得益于技術(shù)的進(jìn)步，電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等對(duì)動(dòng)力要求嚴(yán)格的產(chǎn)品也有了很大的發(fā)展。

3、如今，隨著大規(guī)模使用，電池必須比以往任何時(shí)候都更安全、更高效、更智能。

4、隨著對(duì)智能電池系統(tǒng)功能需求的不斷增加，選擇合適的單片機(jī)變得越來越重要。

5、在這篇文章中，我們將幫助讀者了解如何利用MSP430 的片上外設(shè)與生態(tài)系統(tǒng)來解決電池組系統(tǒng)中的挑戰(zhàn)

6、電池組概述

7、對(duì)于基本的鋰電池保護(hù)要求，可采用BQ77915等電池保護(hù)ic，確保電池在其額定溫度和額定電流下工作。

8、但有些設(shè)計(jì)需要更多的電池系統(tǒng)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息來實(shí)現(xiàn)更精確的監(jiān)控，這可以通過BQ76952等電池監(jiān)控IC來實(shí)現(xiàn)。

9、一般高端電池管理IC都配有微控制器(MCU)，對(duì)電池管理IC的數(shù)據(jù)進(jìn)行配置、通信、處理和計(jì)算，如圖1所示。

10、圖1:鋰離子電池組框圖

11、此外，當(dāng)系統(tǒng)需要功率跟蹤或數(shù)據(jù)記錄等更高級(jí)的功能時(shí)，單片機(jī)將在系統(tǒng)中發(fā)揮更重要的作用。

12、通過低成本誘導(dǎo)降低物料清單

13、在一些電池方案中，微控制器可用于檢測環(huán)境信息(如溫度)。

14、MSP430FR235x上的智能模擬組合(SAC)可以為此類方案提供很大的幫助。

15、SAC可以替代運(yùn)算放大器等模擬信號(hào)調(diào)理元件，從而降低物料清單(BOM)。

16、此外，SAC可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)節(jié)和放大，減少PCB空間和成本，無需電阻和偏置信號(hào)等外部電路元件。

17、此外，SAC是一個(gè)可以在運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)配置的外設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化和調(diào)整。

18、例如，SAC具有可編程增益模式，可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)進(jìn)行配置，而無需改變反饋電阻等任何外部元件。

19、該方案可以減少外部元件的數(shù)量，從而增加設(shè)計(jì)的靈活性，降低BOM成本。

20、在電池系統(tǒng)中，除了溫度檢測，SAC還可以配置為通用運(yùn)算放大器，配合12位ADC完成低端電流的基本測量。

21、利用高性能內(nèi)存提高可靠性

22、在高性能電池應(yīng)用中，經(jīng)常需要基于長期數(shù)據(jù)的算法(如運(yùn)行狀態(tài)跟蹤和充電狀態(tài)跟蹤)。

23、但在不確定的電源環(huán)境下，F(xiàn)lash可能難以支持頻繁記錄和低存儲(chǔ)延遲的要求，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在RAM中總有數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

24、然而，具有鐵電隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(FRAM)的MSP430器件可以輕松應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

25、FRAM是一種高性能存儲(chǔ)技術(shù)，可以同時(shí)用作閃存和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。它可以實(shí)現(xiàn)快速、低延遲、低功耗的非易失性存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)可以逐字節(jié)擦除，擦除次數(shù)幾乎是無限的。

26、當(dāng)電池觸發(fā)過流或熱保護(hù)電路時(shí)，F(xiàn)RAM的低延遲、高速存儲(chǔ)功能可以大大降低意外斷電時(shí)數(shù)據(jù)丟失的可能性。

27、通過低功耗性能延長電池壽命

28、降低待機(jī)功耗意味著更長的運(yùn)行時(shí)間。

29、MSP430設(shè)備提供多種睡眠模式，幾乎可以滿足任何供電場景。

30、以MSP430FR2355為例，其待機(jī)電流為620nA，關(guān)斷電流為42nA。

31、SAC的使用還有助于降低系統(tǒng)功耗。

32、它可以在需要時(shí)動(dòng)態(tài)啟用，不需要時(shí)關(guān)閉，以降低功耗。

33、而傳統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理技術(shù)采用分立運(yùn)算放大器，無論是否處于有效工作狀態(tài)，都會(huì)持續(xù)耗電。

34、TI還提供EnergyTrace等軟件分析工具，觀察系統(tǒng)動(dòng)態(tài)功耗，方便客戶調(diào)試優(yōu)化。

借助即用型 GUI 節(jié)省開發(fā)時(shí)間

一個(gè)全新系統(tǒng)的開發(fā)可能是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

37、MSP430 團(tuán)隊(duì)提供的圖形用戶界面 （GUI），可加快 BQ76952 的開發(fā)和調(diào)試過程，如圖 2 所示。

38、將 MSP430FR2355 LaunchPad 開發(fā)套件與 BQ76952 評(píng)估模塊 （EVM） 配套使用，您就可以詳細(xì)地了解重要電池?cái)?shù)據(jù)。

圖 2：MSP+BQ 儀表板接口

結(jié)語

隨著功能需求的不斷增加，電池系統(tǒng)將趨于更高的能量密度、更高的安全性和更高的板載智能。

43、而選擇合適的 MCU 有助于簡化產(chǎn)品開發(fā)流程，加快產(chǎn)品上市。

44、多樣化的 MSP430 MCU 產(chǎn)品組合可讓您輕松選擇在性能、功耗和成本方面符合您需要的器件。

原文標(biāo)題：技術(shù)干貨 | MSP430? 低成本方案助力電池組系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大功能

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