STMicroelectronics STEVAL-L99615C評估套件集成了擴(kuò)展板，搭載L9961和NUCLEO-G071RB STM32 Nucleo-64開發(fā)板。這款評估套件展示了我們可將ST技術(shù)輕松集成至BMS應(yīng)用中。STEVAL-L99615C建立了L9961的特性。其中包括監(jiān)控串聯(lián)配置中的多達(dá)五個(gè)鋰離子電池，以及通過^I2C^接口與STM32G071RB微控制器的通信。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：STMicroelectronics STEVAL-L99615C評估套件數(shù)據(jù)手冊.pdf

該擴(kuò)展板經(jīng)過專門開發(fā)，可使用morpho連接器堆疊在NUCLEO-G071RB開發(fā)板上。此外，該板嵌入了一個(gè)電源連接器，可連接到5芯電池組或外部電源，以模擬電池組。

特性

• 最多可測量五個(gè)串聯(lián)電池，樣本之間沒有去同步化延遲
• 庫侖計(jì)支持電池組過電流檢測
• 完全同步的電流和電壓采樣
• 用于NTC檢測的模擬輸入
• 嵌入式電池模擬器
• 板載Fuse仿真器
• 板載充電放電MOSFET
• NUCLEO-G071RB開發(fā)板，帶可下載的固件

示意圖

STEVAL-L99615C評估套件技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心組成

STEVAL-L99615C是意法半導(dǎo)體推出的一款面向工業(yè)應(yīng)用的電池管理系統(tǒng)評估套件，專門針對5節(jié)串聯(lián)鋰離子電池組監(jiān)控需求設(shè)計(jì)。該套件采用模塊化架構(gòu)，主要包含三大核心組件：

?硬件配置?

• ?L9961主控芯片?：專為5節(jié)電池BMS設(shè)計(jì)的工業(yè)級監(jiān)控IC
• ?STM32G071RBT6微控制器?：基于Arm Cortex-M0+內(nèi)核，配備128KB Flash存儲
• ?NUCLEO-G071RB開發(fā)板?：通過Morpho連接器與擴(kuò)展板堆疊
• ?功率電路?：集成充放電MOSFET、保險(xiǎn)絲仿真器和電池模擬器

?通信架構(gòu)?
該評估板通過I2C接口實(shí)現(xiàn)L9961與STM32微控制器之間的數(shù)據(jù)交互，支持實(shí)時(shí)傳輸電壓、電流及溫度等關(guān)鍵參數(shù)。

二、關(guān)鍵功能特性詳解

1. 高精度電池監(jiān)控

• ?電壓采樣?：可同步測量最多5節(jié)串聯(lián)電池電壓，采樣過程無去同步延遲
• ?電流計(jì)量?：集成庫侖計(jì)數(shù)器，支持電池組過電流檢測
• ?溫度監(jiān)測?：提供NTC傳感器模擬輸入通道

2. 保護(hù)與安全機(jī)制

• ?過壓/欠壓保護(hù)?：可配置OV和UV閾值管理
• ?故障診斷?：具備FAULTN和FAULTN_SAFE雙重故障指示
• ?喚醒功能?：支持WAKEUP信號喚醒休眠系統(tǒng)

3. 電源管理設(shè)計(jì)

評估板配備完整的功率路徑管理：

• 充電控制：通過CHG信號控制充電MOSFET
• 放電控制：通過DCHG信號控制放電MOSFET
• 電源調(diào)節(jié)：內(nèi)置VREG穩(wěn)壓器，提供穩(wěn)定的工作電壓

三、硬件架構(gòu)深度分析

1. 電源路徑設(shè)計(jì)

根據(jù)原理圖顯示，電源路徑采用分級設(shè)計(jì)：

• ?電池接口?：通過BATT_PACK連接器接入5節(jié)電池組
• ?保險(xiǎn)絲保護(hù)?：集成FUSE仿真器，提供過流保護(hù)
• ?MOSFET開關(guān)?：采用STL7N6F7和STL210N4F7等功率器件，構(gòu)建高效的充放電控制回路

2. 信號調(diào)理電路

• ?電流檢測?：采用ISENSEN和ISENSEP差分輸入，配合精密采樣電阻實(shí)現(xiàn)高精度電流測量
• ?電壓檢測?：通過電阻分壓網(wǎng)絡(luò)將各電芯電壓調(diào)整至IC可接受的范圍內(nèi)

3. 接口連接方案

評估板通過標(biāo)準(zhǔn)化的連接器接口提供豐富的擴(kuò)展能力：

• ?Morpho連接器?：與NUCLEO開發(fā)板實(shí)現(xiàn)物理和電氣連接
• ?I2C接口?：標(biāo)準(zhǔn)的SCL和SDA信號線，支持與主控制器通信
• ?GPIO擴(kuò)展?：提供多個(gè)通用輸入輸出引腳，支持用戶自定義功能

四、軟件生態(tài)系統(tǒng)

?配套軟件包STSW-L99615C?包含：

• ?嵌入式固件?：針對STM32G071RB微控制器的完整驅(qū)動代碼
• ?PC圖形界面?：直觀的參數(shù)配置和數(shù)據(jù)監(jiān)控工具

?主要監(jiān)控功能?：

• 實(shí)時(shí)顯示各電芯電壓和電池組總電壓
• 電流波形監(jiān)控與數(shù)據(jù)分析
• 溫度轉(zhuǎn)換曲線可視化
• 保護(hù)閾值實(shí)時(shí)配置與狀態(tài)監(jiān)控

五、性能優(yōu)化與調(diào)試技巧

1. 精度校準(zhǔn)策略

• 定期校準(zhǔn)電壓和電流測量通道，補(bǔ)償溫度漂移
• 利用板載電池模擬器進(jìn)行系統(tǒng)級驗(yàn)證

2. 故障排查指南

• 利用FAULTN和RDY信號快速定位硬件故障
• 通過STSW-L99615C GUI工具分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，識別異常模式