规格书
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产品名称
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16S
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产品描述
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PCM, 16S, 10A/20A,16S
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文件编号
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16S-X-110331-V02-GGS
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文件版本
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V0.1 (Draft)
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日 期
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2011-03-04
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BMTPow Ltd.
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客户：
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制定:
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ZHOUHL
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核准:
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审查:
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核准:
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签名:
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目录
1 简介 3
2 特性概述... 3
3 电气方块图... 3
4 绝对最大额定值... 4
5 SBData基本信息... 4
6 电气特性@25℃... 4
7 功能说明... 5
- 7.1 基本保护功能... 5
- 7.2 平衡功能... 5
- 7.3 检测精度(@25℃) 5
- 7.4 通讯功能... 6
- 7.5 LED指示功能... 6
- 7.6 数据记录功能... 6
- 7.7 异常讯息记录项目... 7
8 接口定义... 8
9 PCB尺寸图（主板）... 9
10 电芯连接图... 9
11 规格书更改历史... 10
1
1 简介
BT16锂电池保护板（以下简称“保护板”）是专门针对16串锂电池而设计的保护板方案。
l 具有电池和电芯的过压、欠压、充放电过流，温度范围和短路等保护功能。
l 支持SMBus2.0通讯协议，可用来在线更新及设置各种保护参数。
l 具备高精度的电压、电流、温度检测功能；实时计算并记录电池容量的变化，智能电芯平衡的功能提高电池组的有效使用时间和循环使用寿命。
l 具有数据记录功能。
2 特性概述
l 16串锂电池充放电的各种保护功能
l 智能电量管理和容量学习
l 高精度电压、电流和温度检测
l 电池智能平衡管理
l LED灯指示（需配合外接LED板）
l 各种保护值、延时均可于出厂前编程设置
l 数据记录功能
l 支持SMBus2.0通讯协议
l 多种省电工作模式，有效减少电池能量的消耗。
3 电气方块图
4 绝对最大额定值
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项目
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典型值
|
单位
|
|
输入电压
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57.6
|
V
|
|
操作温度范围
|
－20～60
|
℃
|
|
操作湿度范围
|
<80
|
%RH
|
|
存储温度范围
|
－45～85
|
℃
|
|
存储湿度范围
|
<85
|
%RH
|
|
持续最大充电电流
|
10
|
A
|
|
持续最大放电电流
|
20
|
A
|
5 SBData基本信息
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制造厂商名称
|
BMTPow
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|
设备名称
|
Battery
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电池化学成份
|
LiFePO4
|
|
生产日期
|
YYYY-MM-DD
|
|
剩余时间报警
|
TBD
|
|
剩余容量报警
|
TBD
|
6 电气特性@25℃
|
项目
|
最小值
|
典型值
|
最大值
|
单位
|
|
额定电压
|
N/A
|
48
|
N/A
|
V
|
|
额定容量
|
N/A
|
40000
|
N/A
|
mAh
|
|
额定充电电压
|
N/A
|
57.6
|
N/A
|
V
|
|
额定充电电流
|
N/A
|
10
|
N/A
|
A
|
|
额定放电电流
|
N/A
|
20
|
N/A
|
A
|
|
过充保护电压(单节)
|
3570
|
3600
|
3630
|
mV
|
|
过充保护释放电压（单节）
|
3270
|
3300
|
3330
|
mV
|
|
过放保护电压（单节）
|
2520
|
2600
|
2680
|
mV
|
|
过放保护释放电压（单节）
|
2720
|
2800
|
2080
|
mV
|
|
过充保护电流
|
11
|
12
|
13
|
A
|
|
第一级过放保护电流
|
24
|
25
|
26
|
A
|
|
第二级过放保护电流
|
TBD
|
TBD
|
TBD
|
A
|
|
短路保护电流
|
TBD
|
TBD
|
TBD
|
A
|
|
充电温度保护(高温)
|
57
|
60
|
63
|
℃
|
|
充电温度保护(低温)
|
-13
|
-10
|
-7
|
℃
|
|
放电温度保护(高温)
|
57
|
60
|
63
|
℃
|
|
放电温度保护(低温)
|
-23
|
-20
|
-17
|
℃
|
|
过充保护延迟时间
|
1
|
2
|
3
|
Sec.
|
|
过充保护释放时间
|
N/A
|
TBD(2)
|
N/A
|
Sec.
|
|
过放保护延迟时间
|
1
|
2
|
3
|
Sec.
|
|
过放保护释放时间
|
N/A
|
TBD(3)
|
N/A
|
Sec.
|
|
充电过流保护延迟时间
|
2
|
3
|
4
|
Sec.
|
|
充电过流保护释放时间
|
29
|
30
|
31
|
Sec.
|
|
第一级放电过流保护延迟时间
|
1
|
2
|
3
|
Sec.
|
|
第一级放电过流保护释放时间
|
1
|
2
|
3
|
Sec.
|
|
第二级放电过流保护延迟时间
|
TBD
|
TBD
|
TBD
|
mSec.
|
|
第二级放电过流保护释放时间
|
N/A
|
断开负载
|
N/A
|
|
|
短路保护延迟时间
|
150
|
183
|
210
|
μSec.
|
|
短路保护释放时间
|
N/A
|
断开负载
|
N/A
|
Sec.
|
|
工作模式功耗
|
N/A
|
N/A
|
3
|
mA
|
|
空闲模式功耗
|
N/A
|
N/A
|
300
|
μA
|
|
掉电模式功耗
|
N/A
|
N/A
|
30
|
μA
|
|
平衡开启电压
|
3450
|
3500
|
3550
|
mV
|
|
平衡开启压差
|
N/A
|
30
|
N/A
|
mV
|
|
平衡电流
|
N/A
|
N/A
|
80
|
mA
|
7 功能说明
7.1 基本保护功能
n 电池组过压保护
当充电时检测到电池组总电压达到预设值并且时间达到预设值，保护被触发，充电MOSFET(以下简称CFET)和预充电MOSFET将被关断；保护后如果电池组电压恢复到预设值 或 检测到放电电流，保护被释放。
n 电芯过压保护
当充电时检测到某一单节电芯电压达到预设值并且时间达到预设值，保护被触发，CFET将被关断；保护后如果所有电芯电压恢复到预设值 或 检测到放电电流，保护被释放。
n 充电过流保护
当充电时检测到电流达到预设值并且时间达到预设值，保护被触发，CFET将被关断；保护后如果达到预设保护延时时间 或 检测到放电电流，保护被释放。
n 充电温度保护(低温、高温)
当充电时检测到电池组温度达到预设范围并且时间达到预设值，保护被触发，CFET将被关断；保护后如果在温度范围恢复到预设范围值，保护被释放。
n 电池组欠压保护
当放电时检测到电池组总电压低于预设值并且时间达到预设值，保护被触发，放电MOSFET(以下简称DFET)将被关断；保护后当检测到有充电电流 或 电压恢复到预设释放电压值，保护被释放。
n 电芯欠压保护
当放电时检测到某一单节电芯电压低于预设值并且时间达到预设值，保护被触发，DFET将被关断；保护后如果所有电芯电压恢复到预设值 或 检测到充电电流，保护被释放。
n 放电过流保护
当放电时检测到电流达到预设值并且时间达到预设值，保护被触发，DFET将被关断；保护后如果在预设保护延时时间后检测平均电流低于预设值 或 检测到充电电流，保护被释放。
n 放电温度保护(低温、高温)
当放电时检测到电池组温度超过预设范围并且时间达到预设值，保护被触发，DFET将被关断；保护后如果温度范围恢复到预设范围值，保护被释放。
n 短路保护
当检测到电流达到预设短路保护值并且时间达到预设值，保护被触发，所有FET将被关断；保护后如果达到预设保护延时时间，保护被释放。
7.2 平衡功能
由于每个电芯内化学特性、自放电率的不同，以及温度变化对每个电芯的影响不同等等种种因素，导致电池组在使用一段时间后，各个电芯之间会出现一定的差异，表现在电压上就是出现电压差，出现了电芯间的不平衡，这样就会因为单个电芯性能下降而影响到整个电池组，本保护板具备电芯平衡功能，充电时，当某一单节电芯电压达到了平衡开启电压预设值时，并且电池组中电压最高节与最低节之间的压差达到了平衡开启压差预设值时，保护板开启平衡功能，对电压高的电池进行旁路分流，从而实现对电池组的有效平衡，提高电池组的整体容量，延长电池组使用寿命。
7.3 检测精度(@25℃)
|
项目
|
误差
|
备注
|
|
电压检测精度
|
±25mV
|
单节电压范围：2000~5000mV
|
|
电流检测精度
|
±1000mA
|
电流≤30000mA
|
|
容量检测精度
|
±10%
|
经过至少一个完整充放电循环
|
7.4 通讯功能
保护板支持SMBus2.0通讯协议，通过BMT100工具与电脑连接后，
可以通过上位机软件对保护板进行软件更新、参数设置等操作，连接方法
如右图所示，上位机软件请参照上位机软件应用说明。
7.5 LED指示功能
本保护板的LED端口支持外接4个容量指示LED和1个容量警告LED指示，容量警告可以在上位机中设定是否使用。充电时LED常亮以反映实际容量；如在待机时按键（外接），LED将根据实际容量亮起，5秒钟后熄灭。
LED容量指示说明（5LED）
|
LED数量
|
状态
|
电量百分比
|
LED5(红色)
|
LED4(绿色)
|
LED3(绿色)
|
LED2(绿色)
|
LED1(绿色)
|
|
5
|
待机时按键
|
＜10%
|
亮(1)
|
灭
|
灭
|
灭
|
灭
|
|
＜30%
|
灭
|
灭
|
灭
|
灭
|
亮
|
|
＜50%
|
灭
|
灭
|
灭
|
亮
|
亮
|
|
＜75%
|
灭
|
灭
|
亮
|
亮
|
亮
|
|
≥75%
|
灭
|
亮
|
亮
|
亮
|
亮
|
|
充电中
|
＜10%
|
闪动
|
灭
|
灭
|
灭
|
灭
|
|
＜30%
|
灭
|
灭
|
灭
|
灭
|
闪动
|
|
＜50%
|
灭
|
灭
|
灭
|
闪动
|
亮
|
|
＜75%
|
灭
|
灭
|
闪动
|
亮
|
亮
|
|
≥75%
|
灭
|
闪动
|
亮
|
亮
|
亮
|
LED容量指示说明（4LED）
|
LED数量
|
状态
|
电量百分比
|
LED5(红色)
|
LED4(绿色)
|
LED3(绿色)
|
LED2(绿色)
|
LED1(绿色)
|
|
4
|
按键 待机时
|
＜25%
|
灭
|
灭
|
灭
|
灭
|
亮
|
|
＜50%
|
灭
|
灭
|
灭
|
亮
|
亮
|
|
＜75%
|
灭
|
灭
|
亮
|
亮
|
亮
|
|
≥75%
|
灭
|
亮
|
亮
|
亮
|
亮
|
|
充电中
|
＜25%
|
灭
|
灭
|
灭
|
灭
|
闪动
|
|
＜50%
|
灭
|
灭
|
灭
|
闪动
|
亮
|
|
＜75%
|
灭
|
灭
|
闪动
|
亮
|
亮
|
|
≥75%
|
灭
|
闪动
|
亮
|
亮
|
亮
|
7.6 数据记录功能
本保护板可以记录过压、过流、复位等事件的发生次数，并通过上位机软件显示，可记录的数据如下:
|
项目
|
说明
|
|
项目
|
说明
|
|
Reset
|
PCM复位次数
|
|
Pack OV fully
|
由电池组过压引起置为Fully次数
|
|
Cell OVP
|
电芯过压保护次数
|
|
Over charge temp
|
充电高温保护次数
|
|
Pack OVP
|
电池组过压保护次数
|
|
Under charge temp
|
充电低温保护次数
|
|
Cell UVP
|
电芯低压保护次数
|
|
Over discharge temp
|
放电高温保护次数
|
|
Pack UVP
|
电池组低压保护次数
|
|
Under discharge temp
|
放电低温保护次数
|
|
Over CC
|
充电过流保护次数
|
|
Download
|
更新Hex次数
|
|
Over DC
|
放电过流保护次数
|
|
Operation time
|
电池组累积工作时间
|
|
Over stall
|
堵转电流保护次数
|
|
Last charge time
|
最后一次充电至目前的时间
|
|
Hardware pro.
|
硬件保护次数
|
|
Max charge interval
|
电大充电间隔时间
|
|
UVP Power off
|
电池组自动进入Power off次数
|
|
Charge interval1
|
充电间隔1
|
|
Taper fully
|
电池组达到Fully次数
|
|
Charge interval2
|
充电间隔2
|
|
Precharge
|
预充电次数
|
|
Charge interval3
|
充电间隔3
|
|
Cell OV fully
|
由电芯过压引起置为Fully次数
|
|
|
|
7.7 异常讯息记录项目
本保护板支持数据记录功能，在工作、空闲模式状态中，通过BMT100工具与电脑连接后，可以通过上位机软件实时查看、记录保护板数据，请参照上位机软件应用说明。
示例
示例
8 接口定义
|
Pin脚
|
说明
|
|
P+、B+
|
接电池组正极、放电时接负载正极、充电时接充电正极
|
|
P-
|
三端口方式下接接负载负极；二端口方式下接充电负极和负载负极
|
|
PCH-
|
三端口方式下接充电负极；二端口方式下空接
|
|
B-
|
接电池组负极
|
|
按键、LED
|
专用LED板（另外选配）
|
|
接电芯
|
Pin1：接第一节电池负极 Pin7：接第六节电池正极 Pin13：接第十二节电池正极
Pin2：接第一节电池正极 Pin8：接第七节电池正极 Pin14：接第十三节电池正极
Pin3：接第二节电池正极 Pin9：接第八节电池正极 Pin15：接第十四节电池正极
Pin4：接第三节电池正极 Pin10：接第九节电池正极 Pin16：接第十五节电池正极
Pin5：接第四节电池正极 Pin11：接第十节电池正极 Pin17：接第十六节电池正极
Pin6：接第五节电池正极 Pin12：接第十一节电池正极
请注意正负极性，接反可导致电路烧毁。
|
|
温度传感器
|
Pin1：温度传感器正极。
Pin2：温度传感器负极。
温度传感器无极性，正反接皆可使用。
|
|
SMBus
|
Pin1：GND
Pin2：SCL
Pin3：SDA
|
9 PCB尺寸图（主板）
10 电芯连接图
16串电芯连接图（二端口方式）
请注意接线顺序，
从低端接向高端！
11 规格书更改历史
|
修改日期
|
版本
|
修改内容
|
文件名称
|
|
2011-3-31
|
V0.1
|
制作
|
BT16-X-110331-V02-GGS
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
DISCLAIMER :
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BMTPow products are not suitable for, and shall not be used in, automotive and military applications.
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1. Life support devices or systems are devices or systems which, (a) are intended for surgical implant into the body, or (b) support or sustain life, and whose failure to perform, when properly used in accordance with instructions for use provided in the labeling, can be reasonably expected to result in a significant injury to the user.
2. A critical component is any component of a life support device or system whose failure to perform can be reasonably expected to cause the failure of the life support device or system, or to affect its safety or effectiveness.
|
(2) 过充释放条件：电池电压都小于3300mV或者产生放电电流。
(3) 过放释放条件：电池电压都大于2800mV或者产生充电电流。
(1) 亮：当有按键操作时，LED常亮5 Sec.钟后熄灭