LTC6811で複数のセルバッテリをモニタリング
車載関連のアプリケーションを中心に、現在脚光を浴びているのがマルチセルバッテリの管理です。複数のセルバッテリを同時に使用するため、セルバッテリごとの個体差が、セルバッテリ寿命の要素に深く関わっており、「個体差」では片付けられないレベルになりつつあります。
そんな時に、使いたいのが「LTC6811」というマルチセル・バッテリ・モニタです。
図1：マルチセル・バッテリ・モニタ「LTC6811」
最大12個までのセルバッテリをわずか290usの時間で状態を検出し、16ビットΔΣのA/Dコンバータにより0.04％の電圧測定精度を実現しています。また、ISO26262に対応しており、車載をはじめとするアプリケーションにも機能安全をサポートした設計になっています。
マイコンとのI/Fには、絶縁タイプのSPIをサポート。バッテリ回路が故障した場合でも、最大1Mbpsのデータレートを確保しながらマイコン側のSPIネットワークを維持できます。これは極めて重要な安全対策と言えます。また、複数のLTC6811をデイジーチェーン接続で使用すれば、より多くのバッテリのモニタリングが可能です。
図2：冒頭の動画の中で使用したシステム構成
Quick-Evalも併せて使ってみる
PCで使用する評価用ソフト「Quick-Eval」は、LTC6811の機能が一覧できる構成になっています。
図3：Quick-Eval LTC6811の画面
特に重要なのが、PEC（Packet Error Code）と呼ばれる符号化を用いて、デバイスと通信しなければいけません。このPECによる符号化がSPI通信時のエラー訂正を担保してくれています。ソフトウェアで構築する場合は、この部分を意識しておくといいでしょう。
LTC6811は、充電回路と組み合わせて使用すれば、特定セルの充放電回路を構成することが可能です。それにより、特定のセル充電容量が減少した場合や、不均一なバッテリ容量の変化となった場合に、全体のバッテリセル容量が均一になるように調整することができ、バッテリ寿命をさらに伸ばすことが可能です。
Linduino
今回使用したマイコンボードは、Linduino（リンデュイーノ）と呼ばれるArduino互換のボードです（図4）。PCと接続することで、LTC6811との通信を行なっています。
図4：Linduino
ざっくりまとめると
- LTC6811にセルバッテリをつないでみた
- PCとLTC6811をつないだ
- Quick-Evalで、セルバッテリの放電をしてみた
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