基于ISL9208的大容量鋰電池組系統設計
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ISL9208可以選擇兩種方式充放電， 一種是充放電電路整合到一起， 另一種是分離式。它們兩者的區別在于整合方式充放電電路共用一個電路， 而分離方式則分別用2個引腳檢測充放電電流， 充電時放電檢測停止， 反之亦然。本系統采用整合方案， 因此， CSENSE 引腳直接接地，DSENSE引腳則通過一個外接電阻來測量電壓，從而測量充放電電流。需要注意的是， 此時的參考地是DSREF引腳。
在充電過程中， 當DSENSE的測量電壓超過設定值且時間超過設定延時時， ISL9208將進入過流保護和短路保護模式。此時， MCU會通過芯片控制CFET引腳電壓， 以關斷外部FET， 從而斷開電路， 避免過流引起的電池組安全事故。同理， 在放電時， 如果檢測到放電短路， 系統也通過控制DFET引腳的電壓來關斷外部FET以達到控制之目的。
由于本設計針對的是大容量的鋰電池串聯使用的場合， 其充電電流和放電電流都比較高， 因此， 電路中的外置FET推薦使用能通過大電流而且穩定性較好的IRF540NS。
(3) 芯片內部溫度以及外部電池組的溫度測量和控制。
芯片的內部過熱主要是由于內置均衡電流產生的熱能造成的， ISL9208自身集成有內部IC過熱后停止電池均衡的功能， 因此不需要外置電路來監控芯片自身的溫度。
鋰電池的正常工作溫度范圍在0℃至50℃之間， 溫度過低， 電池將無法工作， 而過高則容易導致爆炸， 因此， 對電池組的溫度控制尤為重要。一旦溫度達到一定程度， 就必須使用外部散熱設備對電池組進行散熱， 超過警戒溫度應馬上中斷電路， 以保證安全。
ISL9208自帶一個溫度檢測模塊(TEMP3V引腳和TEMPI引腳)， 該電路將反復開啟(TEMP3V每640 ms開啟5 ms)。TEMP3V引腳通過外接一個電阻分壓器和一個熱敏電阻來實現對電池組溫度的檢測， TEMPI引腳用于測量熱敏電阻兩端的電壓， 當電壓下降到設定門限值時， 表示外部過熱， 此時MCU將中斷電路并啟動散熱設備， 以等待電池組散熱， 恢復正常溫度。TEMPI的電壓可以通過AO口， 通過MCU設置多路復用器來實現對MCU的輸出。
1.3 均衡模塊
電池均衡可定義為電池組中對單個電池的微分電流的應用， 電池組接受相同的電流， 每個電池需要額外的電子元件和電路來達到電池均衡。
電池均衡直接影響整個電池組的使用壽命， 特別是在大容量鋰電池組的應用中， 本身電池組成本較高， 如果使用壽命很短， 則很難進行推廣。
ISL9208只用少量外置電阻就能實現電池均衡， 需要說明的是， 這種均衡方式屬于電壓式均衡， 由于電池之間的內阻和容量差異， 即便每個單體電池電壓達到一致， 也并不代表每個電池的容量就能達到一致。實際設計是采用CB1~7引腳， 并通過內部的FET， 在充電時繞過單個電池并分流一小部分電流； 而在放電時， 則從電池分出電流， 這個功能可以減小單體電池的電壓。其電流最大可達200 mA， 并可以根據分流電阻下調均衡電流的大小。在均衡電流比較小的時候， 可以開啟多個均衡FET， 但整體不能超過器件的功耗限制， 過多的平衡電流會導致內部IC過熱而中斷充放電。
2 系統軟件設計
本系統的軟件部分是通過MCU實現周期性測量各個參數， 并與初始化時的設定值進行比對，以判斷是否需要進入保護狀態或者平衡狀態。整個系統的軟件可采用模塊化設計方法。
2.1 系統初始化模塊
系統初始化模塊主要完成對ISL9208的初始化， 主要設定系統的過放電保護電壓、過充電保護電壓、過放電電流、DFET和CFET引腳的狀態、以及TEMP3V溫度模塊等。
2.2 參數測量模塊
參數測量模塊主要用于對鋰電池運行狀態下的電壓、電流和溫度等參數進行周期性測量。因為各個參數都已經設置好了測量方法， 所以， 只要MCU通過I2C通信接口向ISL9208的SDA引腳發出指令， 修改ISL9208內部多路復用器的寄存器(地址為03H) AO3:AO1的值， 就可以使AO引腳向MCU輸出需要得到的各種電壓值。
2.3 狀態判斷模塊
經過參數測量模塊所得到的測量值經過適當的轉換， 再由MCU將其與初始設定值進行比較，如果超過上下限值， 則進入保護模式， 如無， 則進入均衡模式。
2.4 保護和均衡模塊
當MCU判定系統進入保護模式時， MCU可通過設置ISL9208的FET Control寄存器(地址： 04H)后兩位的值來實現對外部FET的控制。
如果周期性測量的各個參數都符合正常工作范圍的要求， 那么則進入充放電均衡模式。若以當下電池組中電壓最低的那個電池的電壓為基準， 均衡范圍為±50 mV (均衡的相差電壓可根據實際需要通過電阻調節)， 那么， 就可據此逐個排隊判定其他電池是否需要均衡， 然后
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