NXP MC33774A 电池监测单元用户手册

信息	内容
关键词	MC33774A，HVBESS电池监控单元，集中评估板
抽象的	本用户手册介绍了 RDBESS774A1EVB。该板具有三个 MC33774A 电池控制器 IC。借助评估板 (EVB)，可以探索 MC33774A 的关键功能。

重要通知： 仅用于工程开发或评估目的

恩智浦在以下条件下提供产品：
该评估套件仅用于工程开发或评估目的。它被提供为amp将 IC 预焊接到印刷电路板上，以便更轻松地访问输入、输出和电源端子。该评估板可用于任何开发系统或其他 I/O 信号源，方法是通过现成的电缆将其连接到主机 MCU 计算机板。该评估板不是参考设计，也不代表任何特定应用的最终设计建议。应用中的最终设备在很大程度上取决于正确的印刷电路板布局和散热设计，以及对电源滤波、瞬态抑制和 I/O 信号质量的关注。
所提供的产品在设计、营销和/或制造相关的保护考虑方面可能不完整，包括通常发现的产品安全措施
在包含该产品的终端设备中。由于产品的开放式结构，用户有责任采取所有适当的放电预防措施。为了最大限度地减少与客户应用相关的风险，客户必须提供足够的设计和操作保障措施，以最大限度地减少固有或程序性危险。如有任何安全问题，请联系恩智浦销售和技术支持服务部门。

介绍

本用户手册介绍了 RDBESS774A1EVB。该板具有三个 MC33774A 电池控制器集成电路 (IC)。
NXP 模拟产品开发板为评估 NXP 产品提供了一个易于使用的平台。这些开发板支持一系列模拟、混合信号和电源解决方案。这些开发板集成了使用经过验证的高容量技术的单片 IC 和系统级封装设备。

查找有关 NXP 的套件资源和信息 web地点

NXP Semiconductors 为该评估板及其支持的器件提供在线资源 http://www.nxp.com.
RDBESS774A1EVB 评估板的信息页面位于 http://www.nxp.com/RDBESS774A1EVB. 信息页面提供了超过view 信息、文档、软件和工具、参数、订购信息和“入门”选项卡。“入门”选项卡提供了适用于使用 RDBESS774A1EVB 评估板的快速参考信息，包括本文档中引用的可下载资产。
RDBESS774A1EVB 的工具摘要页面是 HVBESS 电池监控单元 (CMU)。view 此页面上的选项卡提供了一个结束view 设备、设备功能列表、套件内容描述、支持设备的链接以及入门部分。

“入门”部分提供了有关使用 RDBESS774A1EVB 的信息。

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准备

使用 RDBESS774A1EVB 需要套件内容、附加硬件以及安装了软件的 Windows PC 工作站。

套件内容
套件内容包括：

已组装并测试的评估板/模块装在防静电袋中
单电池端子电缆
一根变压器物理层 (TPL) 电缆

附加硬件
要使用该套件，需要以下硬件：

4 节至 18 节电池组或电池组模拟器，例如 BATT-18CEMULATOR[1]。

TPL 通信系统。如果没有用户专用系统，则评估设置或 1500 V 高压tag可以使用电池储能系统（HVBESS）参考设计。
- 1500 V HVBESS 参考设计包括 HVBESS 电池管理单元 (RD-BESSK358BMU [2]) 和 1500 V HVBESS 电池接线盒 (RDBESS772BJBEVB [3])。1500 V HVBESS 参考设计提供图形用户界面 (GUI)。
- 评估设置包括 FRDM665SPIEVB（MC33665A 的 EVB）[4] 和 S32K3X4EVB-T172（S32K3X4 EVB）[5]
- 对于评估设置，可以使用 EvalGUI 7[6]。

了解硬件

套件结束view
RDBESS774A1EVB 是一款支持 NXP MC33774A 设备的硬件评估工具。RDBESS774A1EVB 实现了三个 MC33774A 电池单元控制器 IC。MC33774A 是一款电池单元控制器，可监控多达 18 个锂离子电池单元。它专为汽车和工业应用而设计。该设备对差分电池电压执行模数转换 (ADC)tages。它还能够测量温度，并可以通过 I2C 总线将通信转发到其他设备。RDBESS774A1EVB 是快速开发基于 MC33774A 的应用程序原型的理想平台，这些应用程序涉及 voltag和温度感应。RDBESS774A1EVB 使用板载 FXPS7250A4ST1 压力传感器测量电池模块的压力。RDBESS774A1EVB 将电池模块的体积转换为tag使用TEA12AT/N1721反激式控制器将交流电源转换为1,118 V，然后将12 V转换为

V 为压力传感器供电。

RDBESS774A1EVB 使用电感隔离来实现板外通信。板载通信的电流隔离是通过电容器实现的。
RDBESS774A1EVB 还可用作 1500 V HVBESS 参考设计的一部分，该设计由 HVBESS 电池管理单元 (BMU)[2] 和 1500 V HVBESS 电池接线盒 (BJB)[3] 组成。

董事会描述

通过 RDBESS774A1EVB，用户可以探索 MC33774A 电池控制器的所有功能。

板卡功能
RDBESS774A1EVB的主要特点是：

采用三块 MC33774A 的参考设计，显示了数据表中列出的优化物料清单 (BOM)
用于板载通信的电容隔离
基于MC33774A的NXP核心布局；核心布局用于 NXP 内部电磁兼容性 (EMC) 和热插拔测试

四层板，所有元件仅组装在顶面
电池静电放电 (ESD) 电容器封装 0805
805 包用于所有带有 vol 的信号tage 高于大约 25 V

每个平衡通道有三个 1206 表面贴装器件 (SMD) 电阻器，用于平衡单个电池的电压tag电子平衡
所有八个外部热敏电阻输入均可用
板载高性能、高精度绝对压力传感器
I2C 总线 EEPROM 的占位符
可与 1500 V HVBESS 参考设计或评估设置一起使用

压力传感器电源电路

RDBESS774A1EVB 使用板载 FXPS7250A4ST1 压力传感器测量电池模块的压力。RDBESS774A1EVB 将电池模块的体积转换为tag使用TEA12AT/N1721反激式控制器将交流电源转换为1,118 V，然后将12 V转换为5 V，为压力传感器供电。

RDBESS774A1EVB 设计用于由 18 个串联 LFP 电池组成的电池模块，因此标称电池模块体积tage 约为 58 V。如果使用 18 芯电池仿真板，
BATT-18EMULATOR [1] 为 RDBESS774A1EVB 板供电，无需改变。

框图

套件特色组件

连接器
电池和 NTC 连接可在 J1 上找到。参见图 4。附加 NTC 连接可在 J4、J5、J6 和 J7 上找到。
Cell0连接在C0M(cell0M)和C1M(cell0P)之间； Cell1 连接在 C1M(cell1M) 和 C2M(cell1P) 之间，依此类推… Cell17 连接在 C17M (cell17M) 和 C17P (cell17P) 之间。 C17P-PWR 和 GND（引脚 21）用于为 AFE 供电，并分别与 C17P 和 C0M 分开，以避免任何电压tage 由于 EVB 电流消耗而下降。

可选的外部 10 kΩ NTC 可连接在每个 NTCx 端子和一个 GND 端子之间。

连接器类型：JAE MX34032NF2（32 针/直角版本）
对应的配对连接器参考：MX34032SF1
配对连接器的压接参考：M34S7C4F1c
附加 NTC 连接器类型为 JST B2B-XH-A(LF)(SN)（两针/顶部安装版本）
对应配套连接器参考：XHP-2
配套连接器的压接参考：SXH-001T-P0.6N

恩智浦半导体

RDBESS774A1EVB 配备 MC33774A 电池控制器集成电路

TPL 连接可在 J2 和 J3 上进行。参见图 6

连接器类型：Molex Micro-fit 3.0、43650-0213
对应的配对连接器参考号：0436450200
配对连接器的压接参考：0436450201 图 1 显示了电路板上连接器的位置。

套件特色组件

MC33774A 是一款电池控制器 IC，用于监控电池特性，例如电压tag和温度。MC33774A 包含执行电池单元体积测量所需的所有电路块tage、电池温度测量和集成电池平衡。该设备支持以下功能：
- 符合 AEC-Q100 1 级标准：环境温度范围：–40 °C 至 125 °C
- ISO 26262 ASIL D 对电池容量的支持tag从主机 MCU 到电池的电量和电池温度测量
细胞体积tag测量
- 每个设备 4 到 18 个电池
- 支持总线卷tag5/-3 V 输入电压测量tage
- 16 位分辨率和 ±1 mV 典型测量精度以及超低长期漂移
- 136 μs 细胞体积同步性tag测量
- 集成可配置数字滤波器
外部温度和辅助音量tag测量
- 5 个用于绝对测量的模拟输入，XNUMX V 输入范围
- 八个模拟输入可配置为绝对或比例，5 V 输入范围
- 16 位分辨率和 ±5 mV 典型测量精度
- 集成可配置数字滤波器
模块卷tag测量
- 9.6 V 至 81 V 输入范围
- 16 位分辨率和 0.3% 的测量精度
- 集成可配置数字滤波器
内部测量
- 两个冗余内部温度传感器
- 供应量tages
- 外部晶体管电流
细胞体积tag电子平衡
- 18 个内部平衡场效应晶体管 (FET)，平均电流高达 150 mA，每通道 0.5 Ω RDSon（典型值）
- 支持具有自动奇数/偶数序列的所有通道的同时被动平衡
- 全局平衡超时定时器
- 定时器控制的平衡，具有 10 秒分辨率和长达 45 小时持续时间的单独定时器
- 卷tag电子控制平衡与全局和单独的undervoltage 阈值
- 温控平衡；如果平衡电阻过热，平衡会中断
- 可配置脉宽调制 (PWM) 占空比平衡
- 测量期间自动暂停平衡，并可配置滤波器稳定时间
- 转换到睡眠后开始平衡的可配置延迟
- 电池组自动放电（紧急放电）
- 恒流电池平衡，用于补偿由于电池电压引起的平衡电流变化tag变异
- 深度睡眠模式（15 μA 典型值）

电池模块压力监控
- 绝对压力范围：20 kPa 至 250 kPa
- 工作温度范围：-40°C至130°C
- 用于监控绝对压力信号的模拟输出
- 压力传感器和数字信号处理器（DSP）
- 内部自检
电容至音量tag带抗混叠滤波器的 e 转换器
Sigma-delta ADC 加 sinc 滤波器
用于绝对压力的 800 Hz 或 1000 Hz 低通滤波器
无铅、16 引脚 HQFN、4 毫米 x 4 毫米 x 1.98 毫米封装
- 用于控制外部设备的 I2C 总线主接口，例如amp文件、EEPROM 和安全 IC
- 可配置的报警输出
- 循环唤醒以在睡眠和平衡期间监督背包
- 能够在故障事件中通过菊花链唤醒主机 MCU

支持 SPI 或变压器物理层 3 (TPL3) 的主机接口
- TPL2 接口的 3 Mbit 数据速率
- SPI 的 4 Mbit 数据速率
TPL3 通信支持
- 具有电容和电感隔离功能的两线菊花链
- 支持多达六个菊花链和每条链 62 个节点的协议

唯一设备 ID
操作模式
- 活动模式（12 mA 典型值）
- 睡眠模式（典型值 60 μA）

原理图、电路板布局和物料清单
RDBESS774A1EVB 评估板的原理图、电路板布局和物料清单可从以下网址获取： http://www.nxp.com/RDBESS774A1EVB.

附件板

NXP 1500 V HVBESS 参考设计
NXP 1500 V HVBESS 参考设计是一种可扩展的 SIL 2 架构，适用于高容量tage 应用程序，由三个模块组成：BMU、CMU 和 BJB。

RDBESS774A1EVB 配备 MC33774A 电池控制器集成电路

FRDM665SPIEVB

RDBESS774A1EVB 套件专为与 FRDM665SPIEVB[4] 配合使用而设计。FRDM665SPIEVB 是 MC33665A 的评估板，MC2A 是一款网关路由器，可将 TPL 消息从 MCU 路由到四个不同的 TPL 端口。它专为汽车和工业应用而设计。该设备可以路由 TPL3 和 TPL665 消息。FRDM33665SPIEVB 是 MCXNUMXA 快速原型设计的理想板，用于 SPI 接口到 MCU。四个 TPL 端口的板载 TPL 接口具有变压器隔离。

S32K3X4EVB-T172
S32K3X4EVB[6] 为 FRDM665SPIEVB 提供控制信号。

配置硬件

电池模拟器连接
一个 MC18A 可以监控至少 33774 个电池，最多 18 个电池。NXP 提供了一个 18 节电池仿真器板 BATT-1EMULATOR [XNUMX]。该板提供了一种直观的方式来更改音量tage 跨模拟电池组的 18 个电池中的任何一个。可以使用连接器 J774 和 J1 以及提供的电源线将 RDBESS18A2EVB 板连接到 3 电池仿真器板。参见图 10。

TPL通讯连接

在高音量tag采用菊花链配置的隔离应用程序，最多可连接 63 个 RDBESS774A1EVB 板。
TPL 连接使用 FRDM1SPIEVB[2] 的 COMM 连接器 J665 和 J4 以及 RDBESS2A3EVB 的 J774 和 J1。

参考

电池模拟器的工具摘要页面 — BATT-18EMULATOR
RD-BESSK358BMU HVBESS 电池管理单元 (BMU) https://https://www.nxp.com/part/RD-K358BMU
RDBESS772BJBEVB HVBESS 电池接线盒 (BJB) https://www.nxp.com/design/designs/HVBESS-battery-junction-box-bjb: RD772BJBTPL8EVB
带有 SPI 和 TPL 通信功能的 MC33665A 评估板的工具摘要页面 —FRDM665SPIEVB

S32K3X4评估板的工具摘要页面— https://www.nxp.com/design/development-boards/automotive-development-platforms/s32k-mcu-platforms/s32k3x4evb-t172-evaluation-board-for-automotive-general-purpose:S32K3X4EVB-T172
RDBESS774A1EVB 评估板的工具摘要页面 — https://www.nxp.com/RDBESS774A1EVB

修订历史

表 1. 修订历史

文档编号	发布日期	描述
UM12147 v.1.0	20 年 2024 月 XNUMX 日	初始版本

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发布日期： 20 年 2024 月 XNUMX 日
文件标识符：UM12147

常问问题

RDBESS774A1EVB 评估板的用途是什么？
RDBESS774A1EVB 专为工程开发和评估目的而设计。它具有三个 MC33774A 电池控制器集成电路，可用于探索 MC33774A 的关键功能。

在哪里可以找到 RDBESS774A1EVB 的其他文档和软件？
您可以访问 NXP 上与 RDBESS774A1EVB 相关的文档、软件、工具和其他资源 web网站在： http://www.nxp.com/RDBESS774A1EVB.

文件/资源

NXP MC33774A 电池监测单元 [pdf] 用户手册
RDBESS774A1EVB，MC33774A，MC33774A 电池监控单元，MC33774A，电池监控单元，监控单元，MC33774A 单元

参考

用户手册

NXP MC33774A 电池监测单元

规格

产品使用说明

介绍