DS91183是一款由Maxim Integrated(现为ADI公司的一部分)推出的专用半导体器件,主要用于电池管理系统(BMS)中的高精度电压检测和电池监控应用。该器件属于Maxim的D-SERIES产品线,专为多节串联锂电池组设计,能够支持长串电池堆栈的监控需求,广泛应用于电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)、储能系统(ESS)、工业设备以及便携式高能设备中。DS91183具备高集成度、高可靠性和出色的抗噪声能力,能够在恶劣的电磁环境和宽温度范围内稳定工作。其核心功能包括单节电池电压测量、电池组总电压测量、温度监测以及通信接口管理。通过菊花链(daisy-chain)架构,多个DS91183器件可以级联连接,实现对多达数百节电池的精确监控,而无需光耦或隔离器元件,简化了系统设计并降低了整体成本。此外,DS91183符合ISO 26262功能安全标准,支持ASIL-D等级系统设计,适用于对安全性要求极高的应用场景。该器件采用小型化封装,有助于节省PCB空间,并支持高温操作(通常可达+105°C或更高),适应严苛的工作环境。
器件型号:DS91183
制造商:Maxim Integrated (ADI)
电池监控通道数:18通道
输入电压范围:0V 至 +60V
测量精度:±3mV(典型值)
工作电压范围(VCC):4.5V 至 5.5V
工作温度范围:-40°C 至 +105°C
通信接口:SPI兼容接口,支持菊花链模式
采样速率:每节电池约1ms(全通道扫描)
数据传输速率:最高可达2Mbps
封装形式:TQFN-48(带裸焊盘)
支持拓扑结构:串联电池组监控,支持多器件级联
隔离方式:电容隔离技术,支持高压域与逻辑域之间的安全隔离
故障检测功能:开路检测、短路检测、通信错误检测等
DS91183具备卓越的多节电池电压测量性能,支持最多18节串联电池的独立监测,每节电池的电压测量精度高达±3mV,确保在电池均衡和状态估算(如SOC、SOH)中提供高度可靠的原始数据。其内置的Σ-Δ模数转换器(ADC)具有优异的噪声抑制能力,能够在高频开关噪声环境中保持稳定的测量结果。该器件采用专有的高压CMOS工艺制造,能够在高达+60V的共模电压下正常工作,适合用于高电压电池包系统。所有输入引脚均具备过压保护和ESD防护,增强了系统的鲁棒性。
通信方面,DS91183支持高速SPI接口,并可通过菊花链方式将多个器件串联连接,仅需一组主控信号即可完成整个电池串的数据读取与控制指令下发,极大减少了控制器与监控模块之间的布线复杂度。每个器件内部集成了独特的ID识别码,便于系统进行拓扑识别和故障定位。此外,它还支持双向通信校验机制,确保数据传输的完整性与可靠性。
为了满足功能安全需求,DS91183内置多种自检机制,包括定时器监控、窗口看门狗、存储器CRC校验、参考电压检测等功能,并支持外部MCU进行定期健康检查。这些特性使其非常适合用于需要通过ISO 26262认证的安全关键型系统。同时,器件支持低功耗待机模式,在非活跃状态下可显著降低系统能耗,延长备用电源的使用寿命。
温度监测方面,DS91183允许外接NTC电阻或使用外部温度传感器输入,配合内部算法实现电池热管理。其灵活的寄存器配置可通过软件设定报警阈值、滤波参数和采样周期,适应不同应用场景的需求。整体而言,DS91183是一款高性能、高可靠性且高度集成的电池监控IC,特别适用于对精度、安全性和可扩展性有严格要求的现代电池管理系统。
DS91183主要应用于需要高精度多节电池监控的领域,尤其是在电动汽车和混合动力汽车的动力电池组管理系统中发挥着核心作用。它可以实时采集每一节锂离子或磷酸铁锂电池的电压数据,为电池均衡、充电控制、过压/欠压保护、状态估算(SOC/SOH)等关键功能提供基础支持。在储能系统(如家庭储能、电网级储能电站)中,DS91183可用于构建大规模电池簇的监控单元,实现远程监控和智能调度。此外,在工业电动工具、无人机、不间断电源(UPS)以及铁路牵引系统中,该器件也常被用于保障电池运行的安全性和效率。
由于其支持菊花链拓扑且无需额外的光耦或数字隔离器,DS91183在模块化电池设计中展现出极大的优势,能够轻松扩展至数十甚至上百节电池的监控规模,同时保持良好的信号完整性和系统响应速度。其高抗干扰能力和宽温工作范围也使其适用于户外或高温工业环境下的长期运行。
在功能安全要求较高的应用中,例如符合ASIL-D等级的汽车电子系统,DS91183的内置诊断功能和通信冗余机制可帮助系统设计者满足严格的合规性要求。结合外部微控制器或专用BMS处理器,DS91183可构成完整的电池监控子系统,实现故障预警、自动保护和数据记录等多种高级功能,从而提升整个电池系统的安全性、寿命和可用性。
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