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【FAQ】BQ76930:基于BQ76930的BMS所需的设计帮助

BQ76930          BQ76930 Datasheet

 

Q: 我已数次发布有关为LiFePO4电池设计BMS的信息(BQ78350-R1:bqStudio未显示电池电压BQ76930:BQ76930要求的设计帮助)。

现在,我可以设计细节方面真正获得一些帮助。正如之前这个论坛上的一篇文章所建议的那样,我购买了BQ76930评估板(和BQ2400接口模块)。经过数次错误启动后,现在可以运行了,并且我可以查询并设置寄存器,以及在电路板连接到电池组时观察电量计的性能。

这是我的8s8p电池组的详情。

使用具有以下规格的Headway 38120电池构造:

  • 10C放电
  • 电压:额定3.2V,最小2.5V,最大4.2V
  • 充电电压:3.65V
  • 截止放电电压:2.0V
  • 充电方法:CC/CV
  • 最大放电电流(连续):100A
  • 最大一次电电流(连续):50A

使用上述值时,8s8p电池组具有以下特征:

  • 电压:额定25.6V,最小20V,最大33.6V
  • 充电电压:29.2V
  • 截止放电电压:16.0V
  • 充电方法:CC/CV
  • 最大放电电流(连续):800A
  • 最大一次电电流(连续):400A

电池组的标称值为24V,80AH。

最大的电流消耗来自一个起动电机,其消耗的电流约为200A。(4.8KW),因此我想我应该设计BMS来处理300A。

现在,基于我对使用评估板的了解,我正在设计BMS,但我有一些问题。

  1. BQ76930文档指出它包含电池平衡FET。为什么评估板上有平衡场效应管(FET)?关于平衡FET,我应该做些什么?使用BQ76930“内部”FET,还是应该在设计中加入“外部” FET?我看到使用外部FET的一个(唯一的?)原因是为了增加平衡电流 —— 内部FET在每个电池之间可转换的电流量相对有限。
  2. 电流检测电阻如何?设计可处理300A电流的电路板时,我认为我需要
    a)使用合适大的电阻(小R,大W)
    b)对电量计进行校准,以使其与被测实际电流相匹配。
  3. 在这一点上,我还需要考虑哪些因素?

 

A: 您的想法正确,因为要实现更高的电池平衡电流需要使用外部FET。BQ76930内部电池平衡电流不是很高,因此大多数参考设计也使用外部FET。

由于电流极高,检测电阻的选择对确保电源可以处理非常重要。一些用户将多个检测电阻并联使用,以获得更高电流。

我不确定您的设计是否包含BQ78350,但是如果您使用的是该控制器,则需要下载包含电流缩放的BQ78350-R2固件。BQ78350-R1的最大电流约为32A。. 

当你准备就绪时,我们随时可帮您检查原理图。我不确定您是否已明白我所说的,但是通过原理图中的步骤并借助以下视频可能会有所帮助:https://training.ti.com/how-create-schematic-bq76920-bq76930-and-bq76940

 

Q: 如我之前的博文所述,我现在正为BMS进行设计。如你能对所附原理图中所示的电池连接线路作出反馈,我将不胜感激。尽管我很不太可能会使用内置的平衡FET,但在尝试使用外部平衡FET之前,我会试图理解更简单的电路。

我已附上了2个部分原理图,且本博文仅讨论电池连接。第一个原理图所示为一个10芯电池,第二个原理图所示为我对8芯电池所做的更改,即电池3、4和8、9的短路。

这样做正确吗?

A: 看起来没问题!用于减少电池数的电池连接正确。

我注意到从VC0到GND有两个电容器,因此您可以删除其中一个。

从VC5到VC5x、从VC10到BAT也需要一个二极管,但是我知道您可能还没有理解这一部分的原理图。

 

Q: 感谢您的反馈和确认让我拥有正确的设计思路。

我没有注意到多余的电容,非常感谢您指出此点。我下一步会引入外部平衡FET,因此我将研究它们如何与BQ76930配合使用。一旦将它们添加到设计中,便会在论坛分享并寻求反馈。