导读:本文包含了电池管理芯片论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:锂离子电池管理芯片,失效,比较器,功耗
电池管理芯片论文文献综述
廉鹏飞,张辉,祝伟明,莫艳图,蒋坤[1]（2019）在《一种锂离子电池管理芯片的失效定位》一文中研究指出针对一种锂离子电池管理芯片的失效定位进行了研究。某单机在测试时由于锂离子电池管理芯片失效,导致所采集的电压数据间歇异常跳变。经一致性分析,发现失效锂离子电池管理芯片老炼后的转换功耗和回读功耗与同批次芯片相比异常增加。通过微光分析和版图对比,发现失效芯片中菊花链电流比较器的NMOS管存在漏电缺陷。对比较器工作原理进行进一步分析,并分析了SCLK接口和CNVST接口的翻转阈值与功耗变化量之间的关系,确认了芯片失效是由于NMOS管漏电所导致,且通过电老炼可以暴露NMOS管的漏电缺陷。最后,针对器件功耗变化量与内部NMOS管漏电之间的关系进行了仿真和计算,定量验证了锂离子电池管理芯片老炼后功耗的增加是由于比较器NMOS管漏电引起的。(本文来源于《半导体技术》期刊2019年12期）
张景杨[2]（2018）在《应用于BMS系统的16通道锂离子电池管理芯片的设计与测试》一文中研究指出随着人们生活水平不断提高,电动单车,电动平衡车,电动汽车等电力代步工具的需求已经出现喷井式的增长,与之对应的电池需求也随之而增大。区别于手机等小型电子设备,对于大型电力设备所使用的大容量锂电池组,需要解决的是同时管理多个电池单元的问题。目前,市面上所应用的电池管理芯片多为6通道,如AD7280,ATA6871;少数为12通道,如ISL8600,LTC6802。但是在更多级电池单元的支持上,由于电池节数的增大会使芯片的承受电压增大,提高设计复杂性,只有少数大型半导体公司在进行相关产品的研发,由于价格昂贵,目前产品仍不普及。因此,研制出一款安全,稳定,能够同时管理多个电池单元的电源管理芯片具有一定的经济与现实意义。本文设计并仿真了芯片内部的几个重要模块,并在对流片后的芯片进行了功能测试,设计包括power模块中的带隙基准(BGR)与线性稳压器(LDO),电压采样模块以及电流采样模块。电压采样模块直接连接外部的外挂锂离子电池,由于管理电池数量为16节,数量较多,芯片设计耐压达到80V,最高耐压100V。根据16节电池工作环境的不同,划分了5个不同的电压选择器VC_MUX进行电压采集。电流采样模块由于对精度要求较高,设计输入范围±120mV,采用开关电容形成负反馈回路进行调节,每个开关周期内对电路的总失调电压进行积分,储存电容中并在下一周期清除。芯片使用Cadence virtuoso软件完成电路的设计,仿真,版图与验证。仿真结果表明,芯片的电压模块温度特性良好,温漂系数为12ppm。电流采样模块去失调性能良好,消除幅度达到99.2%以上。采用X-FAB公司的0.35um工艺制造,QFP48封装,使用自主开发的应用测试板对芯片进行性能测试,测试结果表明,电路电压采样模块的16个通道线性度良好,线性拟合系数为0.999以上;电路的电流采样模块的5个放大倍数下,线性度良好,线性拟合系数为0.9999以上。在实际使用中,需对电流采样与电压采样电路进行零点校准,校准后的数据采样误差在1%以下,能够满足应用于电动自行车,电动平衡车等大功率电器的BMS系统中。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
王峰[3]（2018）在《一款开关型锂离子电池充电管理芯片的设计》一文中研究指出随着现代通信技术的飞速发展,便携式设备在各领域得到普及,并且呈现多样化趋势,作为它们核心的供电电池被要求向着体积更小、容量更大、充电速度更快、稳定性更高的方向发展。锂离子电池凭借其绿色环保、无环境污染、成本较低、循环再利用寿命长等优势成为可充电电池的首选。因此,对锂电池充电管理芯片的深入研究是时代发展的必然趋势。针对现有锂电池充电管理芯片存在的充电速度缓慢、效率低下、功耗过高以及设计电路复杂等问题,本文设计一款开关型锂离子电池充电管理芯片XD8259。主要研究成果如下。1.设计共用一个双向拓扑结构的整体架构。芯片在输出V_(OUT)与功率开关输出引脚SW之间共用一个同步降压/升压转换器,当电源给电池充电时为降压转换结构,当电池给负载供电时为升压转换结构,解决了占用面积大的问题,将芯片的版图面积降至2.3*2.7 mm~2。2.实现电源路径动态管理功能。输入电压给电池充电的同时会给系统负载供电,当负载电流过大时,由于输入电流限制的原因,系统会优先保证负载电流而减小电池充电电流;当电池充电电流减小到零而负载电流继续增大时,系统会降低输出电压来保证系统供电。3.设计多个环路复合控制的充电结构。芯片充电过程具有多个环路,包括输入电压限制环路、输入电流限制环路、恒流环路、恒压环路。实现了涓流充电、恒流充电、恒压充电叁个过程之间的平稳切换,保证充电过程的高效与稳定。同时,采用Type-Ⅲ型补偿网络保证环路的稳定性并对环路模型进行仿真验证。4.设计主要子模块并仿真验证。在带隙基准模块中,设置两个叁极管集电极电流比值来减小运放失调电压的影响,提高带隙基准精度,仿真结果表明输出精度在2mV左右;在电荷泵模块中,采用两级升压并用负反馈将输出电压稳定在固定值;在输入电流限制模块中,电路具有模式选择功能,根据识别的不同模式来设置不一样的输入限制电流。5.实现版图设计并对芯片指标参数进行测试验证。芯片的输入电压范围为4.5V到5.5V;充电模式下恒流精度为5%、恒压精度为1%,开关频率为1.6MHz;放电模式下最大电流可达1.5A,开关频率为0.8MHz,效率高达93%。芯片XD8259采用0.18um 20V CMOS工艺以及TQFN-28封装,最后对芯片样片进行测试,结果表明芯片各项指标符合设计要求。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-04-01）
于长洹[4]（2017）在《莞产电池管理芯片征服华为、大疆》一文中研究指出近年来，东莞大力发展IC（集成电路）设计产业。目前，松山湖在此领域已经初步形成了集聚效应。位于园区的东莞赛微微电子有限公司（以下简称“赛微微电子”），就成为其中的代表性企业。通过不断创新研发，赛微微电子如今在电池管理和保护芯片领域已经声名显赫，(本文来源于《东莞日报》期刊2017-07-31）
张启东[5]（2017）在《一种抗辐射加固的多节可级联锂电池监控与管理系统芯片研制》一文中研究指出锂离子电池具有的高能量密度特性使得它的应用无处不在,从手机,平板,笔记本等日常电子设备,到电动汽车,储能系统等工业产品,并发展到航空航天系统等高端应用。但锂离子电池也存在一些不足,如在过压,欠压,过温等条件下锂离子电池会出现自燃,爆炸等危险,因而需要对锂离子电池的电压、温度和电流等信息进行及时且精确的监控。航空航天是我国目前投入最多的领域之一,航天电源作为航天系统的心脏,具有至关重要的作用,“有效载荷”作为航天电源重要考核指标之一对电源系统和结构的设计提出了诸多挑战。在这种背景下,本文面向应用,从设计角度出发,针对抗辐射多节可级联锂离子电池监控和管理系统芯片需求,重点研究了锂电池监控与管理系统芯片在实际设计中的关键技术及电路结构,同时对其抗辐射加固技术进行了深入研究。解决了锂电监控与管理系统芯片采集速度慢、芯片面积大、抗干扰能力弱、电池采集时温度漂移大及高压抗辐射能力弱等诸多难题。所取得的主要成果为:1.采用了一种“跳蛙”式的高压采样开关结构,将原有的2N个高压采样开关降低到N+1个,节省了近一半高压采样部分面积,同时提高了系统可靠性。通过电路设计、流片和测试,本文提出的系统芯片具有较高的采样速度和采样精度。同时采用了几种新型的高速高压采样和转换开关结构,这种结构在高速开关状态下保证了开关的采样和转换精度,在60V共模电压下,将高压采样时间降低到400ns以内,同时采样精度保持在1.2mV(典型);2.电池均衡对锂电池系统来说同样至关重要,为此采用了几种可靠性更高的高压均衡驱动电路,降低了系统设计的复杂性。同时,采用这些电池均衡驱动电路可以实现主动和被动均衡控制策略,为精确电池均衡控制提供了强有力的支撑;3.针对电源系统中复杂的电磁干扰问题,采用了一种具有高强度电磁抑制能力的菊花链通讯电路,采用模拟和数字滤波相结合的噪声滤除技术,将电磁干扰抑制能力提高到10V/m,从而提高了本芯片的应用范围和可靠性;4.针对军品芯片对宽范围温度的要求,本文采用叁极管级联和高次温度系数补偿方式,设计了一款±3ppm的带隙基准结构,从而在整个工作温度范围内保证了对电池采样精度的采集;5.针对抗辐射要求,基于环源环漏结构,采用了一种新的抗总剂量版图结构,提高了数字器件较为精确的宽长比提取,在满足抗辐射指标的同时节省了芯片面积;针对高压电路抗辐射问题,特别是单粒子问题,经过数次电路改进,基于单粒子激光模拟实验和高剂量单粒子摸底实验,解决了37MeV单粒子辐射条件下高压电路单粒子烧毁问题,形成了“单粒子烧毁路径抑制技术”为设计参考,并为后续航天高压元器件设计奠定了理论基础。本文系统的研究了电池监控与管理系统芯片的采集速度、均衡驱动、抗电磁干扰通讯、基准温度漂移、抗辐射加固的各项特点,研究结果通过严格的仿真与实验验证,实验表明,本文设计的电池监控与管理系统芯片,在正常工作条件下,6节级联电池的采集时间小于7.2μs,电池均衡驱动输出电压相对值大于4.0V,菊花链电路抗电磁干扰能力大于10V/m,基准电压的温度漂移在-3ppm~3ppm(-40℃~105℃),抗单粒子能力大于37MeV,抗总剂量能力大于100Krad。上述研究结果可以为实际电池监控与管理系统芯片的设计工作奠定实验基础并具有重要的指导意义。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01）
贺旭辉[6]（2017）在《新能源汽车动力电池管理芯片关键模块设计与实现》一文中研究指出新能源汽车被认为是未来解决汽车行业能源、环保、安全等问题最有利的措施之一,因而受到了政府和企业的极大关注。新能源汽车中最关键的汽车电子芯片之一就是动力电池管理芯片。动力电池管理芯片可以实现对多节串联电池单体的检测,并通过芯片的级联使用实现对成百上千个电池单体的检测。目前市场上的新能源汽车电池管理芯片均由国外厂商制造生产,国内在这方面的研究亟待提高。本论文研究了动力电池管理芯片的整体架构,对组内已完成的片内电源管理电路和电池电压采集前端(MUX+ADC)这两个关键模块进行了流片测试及分析。在上海先进半导体公司的0.5μm 60V BCD工艺下,完成了高精度带隙基准电压源,级联通信电路以及10MHz时钟电路的设计。首先,基于温度自适应算法设计了高精度带隙基准电压源。在基准源核心电路的基础上,通过温度感应模块对温度区间进行区分,对应的向基准核心电路注入不同大小的PTAT电流和Constant电流,实现对基准源输出电压温度系数的补偿。整个带隙基准源的工作电源电压为5V,基准输出为3V,最大电流负载为20mA,且具备良好的温度特性,温度系数在-40℃到125℃的温度范围内能够达到2.42ppm/℃。其次,设计了级联通信电路。输出Tx电路采用LVDS差分传递模式,可以减小汽车内环境噪声的干扰。Tx电路可以工作在数据传输、空闲两种状态。输出高电平为3.2V,低电平为1.8V,中间电平为2.5V。输出差分信号通过双绞线进行传输,两块芯片的势垒隔离通过隔离变压器来实现。接收电路Rx模块的主要结构为比较器,其延迟为52.27nS,实现对差分信号的接收。整个系统的传递延迟为72.45nS,能传递的最小脉冲宽度低至100nS。最后,设计了10MHz时钟电路。这部分包括五个模块,其中温度与工艺补偿模块提供温度和工艺的双重补偿,叁级差分延时模块完成频率的振荡,偏置电路模块为延时单元提供稳定的电压偏置,以及比较器模块转化成数字输出。输出时钟中心频率为10MHz,占空比49.89%。经过温度和工艺补偿后,输出时钟频率在中心频率附近的漂移为±20%以内。以上模块均完成了设计、版图和后仿真。其中高精度带隙基准电压源部分已经提交流片,目前正在工艺线上。级联通信电路和10MHz时钟电路部分也完成后仿真,正在准备流片提交。(本文来源于《清华大学》期刊2017-05-01）
戴国群,谢建鸿[7]（2016）在《基于STM32F205芯片的耐压型电池管理系统的研制》一文中研究指出介绍了一款基于STM32F205芯片设计,应用于深海载人潜航器充油锂电池组的电池管理系统。详述了该系统的硬件和软件设计,以及元器件选型要求。配备该系统的DC110 V/500 Ah磷酸铁锂电池组进行了30次陆地常压试验和5次78 MPa的压力筒试验。试验结果表明:系统运行稳定,监测与通信功能正常,检测精度与常压环境无异,具有较好的性能表现。为后续在潜航器上开展工程化应用提供了参考。(本文来源于《电源技术》期刊2016年12期）
陈炳欣[8]（2016）在《优化电源管理芯片 延长无人机电池续航时间》一文中研究指出近年来，无人机行业发展异常迅猛，市场上出现了大疆、科比特航空等一批知名企业，并且引起资本及各行业巨头的持续关注。但是，续航时间短等问题（一般的消费级无人机只有20分钟左右）仍在限制着无人机的应用与发展。如何解决电池续航问题？IC产品在这个方面可以发挥什么(本文来源于《中国电子报》期刊2016-05-31）
曾雷[9]（2016）在《基于自主芯片的锂电池单体管理系统应用研究》一文中研究指出设计了一套基于模块级电池管理自主芯片和飞思卡尔8位单片机MC9S08DZ16的锂电池单体管理系统。该系统包括自主芯片和单片机以及硬件和软件,给出了精度、转换时间、温度采集和均衡结果及分析。结果表明,该系统可以在1ms内完成ADC转换,误差可以控制在0.24%之内;同时,系统具有均衡和温度采集功能,芯片达到了应用要求,可以应用于锂电池单体模块级管理系统。分析了该系统的应用,通过多片芯片的级联可以实现对更多锂电池单体电压的采集,所采集的电压可用于电动汽车的电池单体不一致监测及内阻、SOC、SOP估计等。(本文来源于《机电一体化》期刊2016年05期）
毛哲远[10]（2016）在《基于NPCE791L嵌入式芯片的智能电池管理编程》一文中研究指出NPCE791x系列芯片是高级嵌入式控制器(EC),内部嵌入了RISC(精简指令集)内核和综合高级函数。它广泛的应用于笔记本电脑,结合SPI、BIOS完成计算机智能管理功能。本设计应用NPCE791x系列芯片中的NPCE791L作为笔记本电脑电池管理芯片。研究了SMbus、与LPC总线的编程。使用专用的嵌入式控制器编程软件Compact RISC Toolset编写程序,实现NPCE791L芯片与智能电池、主机的通信,通过SMbus总线读取电池剩余电量、续航时间等参数。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2016年11期）
电池管理芯片论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着人们生活水平不断提高,电动单车,电动平衡车,电动汽车等电力代步工具的需求已经出现喷井式的增长,与之对应的电池需求也随之而增大。区别于手机等小型电子设备,对于大型电力设备所使用的大容量锂电池组,需要解决的是同时管理多个电池单元的问题。目前,市面上所应用的电池管理芯片多为6通道,如AD7280,ATA6871;少数为12通道,如ISL8600,LTC6802。但是在更多级电池单元的支持上,由于电池节数的增大会使芯片的承受电压增大,提高设计复杂性,只有少数大型半导体公司在进行相关产品的研发,由于价格昂贵,目前产品仍不普及。因此,研制出一款安全,稳定,能够同时管理多个电池单元的电源管理芯片具有一定的经济与现实意义。本文设计并仿真了芯片内部的几个重要模块,并在对流片后的芯片进行了功能测试,设计包括power模块中的带隙基准(BGR)与线性稳压器(LDO),电压采样模块以及电流采样模块。电压采样模块直接连接外部的外挂锂离子电池,由于管理电池数量为16节,数量较多,芯片设计耐压达到80V,最高耐压100V。根据16节电池工作环境的不同,划分了5个不同的电压选择器VC_MUX进行电压采集。电流采样模块由于对精度要求较高,设计输入范围±120mV,采用开关电容形成负反馈回路进行调节,每个开关周期内对电路的总失调电压进行积分,储存电容中并在下一周期清除。芯片使用Cadence virtuoso软件完成电路的设计,仿真,版图与验证。仿真结果表明,芯片的电压模块温度特性良好,温漂系数为12ppm。电流采样模块去失调性能良好,消除幅度达到99.2%以上。采用X-FAB公司的0.35um工艺制造,QFP48封装,使用自主开发的应用测试板对芯片进行性能测试,测试结果表明,电路电压采样模块的16个通道线性度良好,线性拟合系数为0.999以上;电路的电流采样模块的5个放大倍数下,线性度良好,线性拟合系数为0.9999以上。在实际使用中,需对电流采样与电压采样电路进行零点校准,校准后的数据采样误差在1%以下,能够满足应用于电动自行车,电动平衡车等大功率电器的BMS系统中。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电池管理芯片论文参考文献
[1].廉鹏飞,张辉,祝伟明,莫艳图,蒋坤.一种锂离子电池管理芯片的失效定位[J].半导体技术.2019
[2].张景杨.应用于BMS系统的16通道锂离子电池管理芯片的设计与测试[D].深圳大学.2018
[3].王峰.一款开关型锂离子电池充电管理芯片的设计[D].西安电子科技大学.2018
[4].于长洹.莞产电池管理芯片征服华为、大疆[N].东莞日报.2017
[5].张启东.一种抗辐射加固的多节可级联锂电池监控与管理系统芯片研制[D].西安电子科技大学.2017
[6].贺旭辉.新能源汽车动力电池管理芯片关键模块设计与实现[D].清华大学.2017
[7].戴国群,谢建鸿.基于STM32F205芯片的耐压型电池管理系统的研制[J].电源技术.2016
[8].陈炳欣.优化电源管理芯片延长无人机电池续航时间[N].中国电子报.2016
[9].曾雷.基于自主芯片的锂电池单体管理系统应用研究[J].机电一体化.2016
[10].毛哲远.基于NPCE791L嵌入式芯片的智能电池管理编程[J].黑龙江科技信息.2016