電信基礎(chǔ)設(shè)施一直由相對于地面的負(fù)電壓供電，以盡量減少埋地電纜的腐蝕。電信公司通常使用 –48V 電源，備用電源由大型電池陣列提供，以在公用事業(yè)中斷期間承載系統(tǒng)。這些備用電源系統(tǒng)傳統(tǒng)上包括四個(gè)串聯(lián)的12V鉛酸電池，盡管隨著系統(tǒng)的更新，更新的鋰電池技術(shù)有望取得進(jìn)展。

必須持續(xù)監(jiān)控每個(gè)備用電池系統(tǒng)的充電狀態(tài)和健康狀況。事實(shí)上，雖然堆疊電池很容易，但很難建立一個(gè)既可以測量和數(shù)字化單個(gè)電池的狀況，又可以監(jiān)測組合電池的高壓電位的監(jiān)控系統(tǒng)。進(jìn)入 LTC6803 多節(jié)電池組監(jiān)視器。

LTC6803 專為測量和數(shù)字化總電位超過 60V 的大型鋰電池組中的單個(gè)電池電位 （可承受高達(dá) 75V 的浪涌）。雖然 LTC6803 表面上設(shè)計(jì)用于監(jiān)視鋰基電池系統(tǒng)，但它也可用于支持傳統(tǒng)的 –48V 鉛酸電池組。無論電池化學(xué)性質(zhì)如何，在維護(hù)過程中，所有測量電位都在地下或可能漂浮。理想情況下，這些電池應(yīng)通過獨(dú)立于電池和中心局設(shè)備之間相對接地的電路進(jìn)行測量，因此需要電流隔離。

鉛酸堆的簡單解決方案

由于單個(gè) LTC6803 輸入通道的 ADC 范圍最大為 5.37V，因此分壓器網(wǎng)絡(luò)用于將每個(gè) 12V 電池電位分散到三個(gè)通道。圖 1 顯示了如何操作。每個(gè)電池電位是通過對輸入通道讀數(shù)的三元組（CN輸入）。這里的細(xì)胞平衡控制（SN輸出放電開關(guān)）重新用于將所有 DCC 配置位設(shè)置為 1，從而使用外部 10K 電阻連續(xù)激活分壓器。通過這種方式，每個(gè)通道轉(zhuǎn)換一個(gè)4V標(biāo)稱電位。

圖1.隔離式鉛酸電信電池組監(jiān)視器。

4.7μF 旁路電容器可在小 ADC 采樣電流流過時(shí)精確地保持中間電壓，而 100Ω 串聯(lián)電阻器和 10μH 電感器提供熱插入浪涌限制。為了獲得最佳精度，應(yīng)使用 STCVDC 轉(zhuǎn)換命令 （0x60），以便始終啟用的放電開關(guān)在整個(gè)轉(zhuǎn)換過程中保持打開狀態(tài)。

當(dāng)通信停止且器件超時(shí)或直接命令進(jìn)入待機(jī)模式時(shí)，平衡放電開關(guān)將關(guān)閉，分壓器將有效斷開，因此不會(huì)發(fā)生明顯的電池消耗。特定分壓器部分的簡化等效電路如圖2所示。

圖2.分壓器結(jié)構(gòu)，用于每個(gè) 12V 電池測量。

使用LTM2883 SPI數(shù)據(jù)隔離器，以便電路能夠適應(yīng)相對于相關(guān)微處理器電路的任何接地差分。LTM2883 還提供了隔離式 DC 電源軌，如果需要，可提供幾百 mW 的功率。

結(jié)論

LTC6803 為電信電池組測量提供了一種靈活的解決方案，包括使用 12V 鉛酸電池的電池組。12V單元的測量方法是將三個(gè)輸入通道的讀數(shù)相加，這些輸入通道經(jīng)過硬件配置為將12V分成子測量，從而為每個(gè)電池實(shí)現(xiàn)16.1V的有效滿量程范圍。數(shù)據(jù)采集功能與處理器支持隔離對于消除接地誤差和安全隱患非常重要，LTM2883 SPI 隔離器模塊可輕松提供此功能。

審核編輯：郭婷