TIDA-010253

Battery control unit reference design for energy storage systems

TIDA-010253

设计文件

概述

This reference design is a central controller for a high-voltage Lithium-ion (Li-ion), lithium iron phosphate (LiFePO4) battery rack. This design provides driving circuits for high-voltage relay, communication interfaces, (including RS-485, controller area network (CAN), daisy chain, and Ethernet), an expandable interface to humidity sensor, high-voltage analog-to-digital converter (ADC), and current sensor.

This design uses a high-performance microcontroller to develop and test applications. These features make this reference design applicable for a central controller of high-capacity battery rack applications.

特性
  • Interface complies with Sitara MCU controlCARD                                            
  • Full communication interface including isolated CAN, RS-485, and Ethernet                                            
  • Robust drive channels for relay coils                                            
  • Robust daisy-chain communication channels                                            
  • Comprehensive interface with humidity sensor, real-time clock, watchdog, and high voltage ADC                                            
     
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

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ZHCUBG9.PDF (1358 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDMC33.PDF (1862 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDMC34.PDF (226 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDMC35.PDF (920 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDMC37.ZIP (7992 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCGI9.ZIP (1423 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDMC36.PDF (4780 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

LMR5145036V、5A 同步降压转换器

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ESD 保护二极管

ESD762具有 8/20µS 浪涌的双路 1.7pF、±24V ±20kV ESD 保护二极管

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ESD 保护二极管

TPD4E001-Q1适用于 USB 2.0 且具有 VCC 引脚的汽车类四通道 1.5pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

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与门

SN74HCS21具有施密特触发输入的 2 通道、4 输入、2V 至 6V 高速 (12ns) 与门

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变压器驱动器

SN6505B适用于隔离电源的低噪声、1A、420kHz 变压器驱动器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC2G17-Q1具有施密特触发输入的汽车类 2 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

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实时时钟 (RTC) 和计时器

BQ32000具有电池备份和涓流充电功能的串行实时时钟 (RTC)

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湿度传感器

HDC3020具有 0.19% 长期温漂和 4 秒响应时间的 0.5% RH 400nA NIST 可追溯数字湿度传感器

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理想二极管/ORing 控制器

LM74701-Q1具有集成 VDS 钳位的汽车类 3.2V 至 65V 电池反向保护理想二极管控制器

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电池监测器和平衡器

BQ79600-Q1具备自动主机唤醒功能且符合功能安全标准的汽车类 SPI/UART 通信接口

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监控器和复位 IC

TPS3823具有 1.6s 看门狗和手动复位功能的低电平有效、推挽式电压监控器(复位 IC)

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS763具有使能功能的 150mA、10V、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A16具有电源正常指示和使能功能的 100mA、60V 超低 IQ 低压降 (LDO) 稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7B81具有使能功能的 150mA、电池供电运行 (40V)、超低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器

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隔离式 CAN 收发器

ISO1042具有 70V 总线故障保护功能和灵活数据速率的隔离式 CAN 收发器

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隔离式 RS-485 收发器

ISO1410具有 EMC 保护功能的 500Kbps、半双工、5kVrms 隔离式 RS-485 和 RS-422 收发器

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隔离式电源模块(集成变压器)

UCC12050500mW、高效 5kVrms 隔离式直流/直流转换器

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高侧开关

TPS4H160-Q1具有可调节电流限制的 40V、160mΩ、4 通道汽车类智能高侧开关

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
设计指南 适用于储能系统的电池控制单元参考设计 PDF | HTML 英语版 PDF | HTML 2023年 11月 9日

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