一、引言
DVC2108P8是南京集澈電子科技有限公司推出的一款4至8串支持高邊電池組監(jiān)控芯片,采用車規(guī)級高壓BCD工藝設(shè)計(jì),適用于電動(dòng)工具、便攜儲(chǔ)能、UPS等應(yīng)用場景。其集成AFE(模擬前端)和MCU(微控制器)雙核架構(gòu),支持電池電壓、電流、溫度的高精度測量及多重硬件保護(hù)功能。
本文將測試電壓、電流采集精度情況、低功耗等方面,為后續(xù)應(yīng)用提供參考,同時(shí)開源DEMO全部文檔資料(詳細(xì)的PCB、原理圖、例程代碼、BOM清單等),拿來即用。 文末聯(lián)系代理商可免費(fèi)申請demo或芯片樣品測試。
二、樣機(jī)介紹
1.公布參數(shù)
2.原理圖
DVC2108P8低邊推薦原理圖
DVC2108P8高邊推薦原理圖
圖片清晰度受限,資料請找沛沛獲取。三樣機(jī)實(shí)測1.電流精度測試
| 測試方法
DEMO板電阻分壓模擬8串電池組,輸入電壓30V;負(fù)載1-10A恒流放電;記錄DEMO上位機(jī)采集的電流和實(shí)際電流。
| 測試結(jié)果
左右滑動(dòng)圖片,查看負(fù)載1-10A恒流放電時(shí),采集電流和實(shí)際電流的實(shí)測數(shù)據(jù),注:測試時(shí)未使用電流校準(zhǔn)功能。
1A,DEMO 1.02A,實(shí)際0.997A
2A,DEMO 2.08A,實(shí)際2.00A
3A,DEMO 3.14A,實(shí)際3.00A
4A,DEMO 4.20A,實(shí)際4.00A
5A,DEMO 5.28A,實(shí)際4.99A
6A,DEMO 6.32A,實(shí)際5.99A
7A,DEMO 7.38A,實(shí)際7.00A
8A,DEMO 8.48A,實(shí)際8.00A
9A,DEMO 9.50A,實(shí)際9.00A
10A,DEMO 10.58A,實(shí)際10.00A
測試結(jié)論
相對誤差:2.3%~6.0%,略高于典型值(±1%),但未做校準(zhǔn),偏差是常見問題。DEMO在0.25mΩ采樣電阻條件下,未校準(zhǔn)時(shí)系統(tǒng)呈現(xiàn)+2.3%~+6.0%的正偏差,符合數(shù)據(jù)手冊標(biāo)稱的±200μV基礎(chǔ)誤差范圍(等效±0.8A@10A)。
應(yīng)用建議
0.25mΩ電流取樣電阻比較小,在10A以內(nèi)電流的應(yīng)用建議加大取樣電阻,使用1mΩ或者更大,啟用芯片內(nèi)部校準(zhǔn)功能。
校準(zhǔn)優(yōu)化建議
- 硬件校準(zhǔn):通過調(diào)整CADC_GAIN 寄存器補(bǔ)償增益誤差。
- 軟件補(bǔ)償:實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中添加線性擬合公式(如真實(shí)電流= 0.947 × 測量值 - 0.05)。
- 啟用校準(zhǔn)后,誤差可降至±1% 以內(nèi)(參考手冊 4.1 節(jié)電氣特性)
2.電壓精度測試
| 測試方法
DEMO板電阻分壓模擬8串電池組,輸入電壓30V。使用萬用表測量B1-B8板端電壓,記錄DEMO板上位機(jī)和板端測量的實(shí)際電壓。
| 測試結(jié)果
左右滑動(dòng)圖片,查看上位機(jī)電壓和B1-B8板端的電壓的實(shí)測數(shù)據(jù)。
上位機(jī)電壓設(shè)置
測試結(jié)論
最大誤差±4mV(優(yōu)于標(biāo)稱±5mV),平均誤差3.5mV,完全滿足BMS應(yīng)用需求。
3.待機(jī)電流測試| 測試方法
輸入電壓30V到B+、B-,芯片默認(rèn)不開啟狀態(tài),記錄耗電電流。
| 測試結(jié)果
由于DEMO還有其它功耗電路,在不破壞DEMO的前提下沒有測試到真正休眠功耗,上電沒有配置芯片寄存器測試到的電流是5.5mA-5.6mA。
| 測試結(jié)論
整板待機(jī)電流5.5-5.6mA(含外圍電路),未測得芯片真實(shí)休眠電流,實(shí)際應(yīng)用時(shí),芯片休眠電流可參考規(guī)格書標(biāo)稱值(典型值60μA)。
注:規(guī)格書標(biāo)稱AFE休眠模式功耗約60μA(需寄存器配置進(jìn)入)
方案亮點(diǎn)- 高邊架構(gòu)設(shè)計(jì):
集成高邊充放電驅(qū)動(dòng)(CHG/DSG),支持NFET 驅(qū)動(dòng),可直接控制電池組的高邊開關(guān),避免傳統(tǒng)低邊方案的地參考問題。
內(nèi)置電荷泵(Charge Pump),提供6~12V 柵極驅(qū)動(dòng)電壓,確保高邊MOS 管可靠導(dǎo)通。
- AFE + MCU 雙核集成:
AFE(模擬前端):負(fù)責(zé)電池電壓、電流、溫度的高精度采集,支持硬件保護(hù)(OV/UV/OCD/SCD)。
MCU(ARM Cortex-M0+):72MHz 主頻,64KB Flash + 8KB SRAM,可運(yùn)行BMS 算法,減少外置MCU 需求。
- 車規(guī)級工藝:
采用高壓 BCD 工藝,耐壓達(dá)132V,支持-40℃~85℃工作溫度,適用于嚴(yán)苛環(huán)境。
四、測試儀器本次測試過程中所使用的測試儀器如下:
這是一款由電源網(wǎng)·星球測評研發(fā)的儀器助手功率采集器,用于采集直流和交流電壓、電流、功率、PF值、頻率,還有無線通訊功能,可以和電腦進(jìn)行連接,電腦端軟件能幫助工程師實(shí)現(xiàn)各種測試數(shù)據(jù)分析,轉(zhuǎn)換效率、充放電曲線,電流曲線,功率曲線,電壓曲線等功能,是電子工程師的理想測試工具。
Fluke 18B+ 是一款經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基礎(chǔ)數(shù)字萬用表,具備基本電壓、電流、電阻、通斷測試等功能,測量可靠,性價(jià)比高。
五、技術(shù)資料本DEMO所含全部技術(shù)資料(包括原理圖、BOM清單、PCB Layout、芯片應(yīng)用手冊等)已開源,這些開源資料能幫助廣大工程師朋友快速上手,大幅縮短開發(fā)周期。如果您需要可以和我們聯(lián)系。
本文測試過程中用到的InstruHelper儀器助手測試工具已開啟預(yù)售,如有需要的工程師請聯(lián)系星球測評客服專員--沛沛(微信號(hào):XQCP_01),數(shù)量有限,先到先得。
?你做的BMS項(xiàng)目中用低邊控制的多還是高邊控制的多?什么情況下會(huì)用到高邊控制?歡迎在評論區(qū)說說!
?電源網(wǎng)•星球測評將隨機(jī)挑選2位用戶送出“端午節(jié)日禮盒“(艾草香囊、吸管杯、小風(fēng)扇、小毛巾、福袋等),下周四評論區(qū)開獎(jiǎng)!