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[参考译文] TIDM-02002:BCM 模式低电池电阻注意事项

Guru**** 664280 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDM-02002, TIDA-010054
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1314085/tidm-02002-bcm-mode-low-battery-resistance-considerations

器件型号:TIDM-02002
主题中讨论的其他器件: TIDA-010054

您好!

我一直在尝试根据 TIDM-02002为 CLLLC DAB 计算谐振回 路的值、并成功地进行仿真。  

我已经使用提供的 Excel 电子表格(稍作修改)来计算谐振回路的值并获得以下结果:

在尝试稳定谐振回路的值时、我使用了提供的 CLLLC_tankSelectionMATLAB 脚本来计算增益、这是我遇到问题的地方。
我设计的系统将是  LiFePO4 16S1P 电池模块以及更多的并联模块、即16S2P、16S3P 等:
我目前面临的主要问题是、根据我的理解、此类电池模块的直流电阻将在毫欧范围内。  

问题1.  我计算出 RL @最大功率(在充电期间我需要最大功率的电压下)为0.936欧姆、如果我反向工作并使用电池直流电阻、我得到0.2欧姆电池电阻的最大功率将是24V。 是否有可能将该最大功率点移至更靠近电池充电电压的位置? 这会产生最大充电功率吗? 或者我是否会产生误解。

问题2. 对于我假设在毫欧范围内的电池电阻、如果 MATLAB 脚本运行时获得的增益图非常浅(这意味着直流链路必须具有很小的纹波、DAB 才能在其预期的开关模式下运行、 我是否理解理论正确。 请参阅下面随附的图)更正它的最佳方法是什么? 这可能还取决于我对 RL 的误解、因为我假设 RL 是电池组的直流电阻。




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    Edvard、

    我们实际上有一个演示、介绍了我们如何设计 CLLLC 级。 您可以关注以下幻灯片(来自第页。 29)以实现 CLLLC 设计流程。 如果您仍有问题、请浏览幻灯片并告诉我。

    https://www.ti.com/seclit/ml/slup399/slup399.pdf

    有关 RL 对我们在这里使用的 CLLLC 等谐振转换器的意义、请参阅下面演示中的幻灯片6:

    https://www.ti.com/seclit/ml/slup377/slup377.pdf

    在您的计算中、幻灯片中的 Re 应该是 RL。  

    此致、

    余盛阳

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    感谢您的快速响应、我已经查看了您提供的幻灯片、我有几件事需要澄清。

    因此、如果我正确理解它、如果我们希望以53V、3kW 的功率对电池充电、那么进入电池的电流将是~56.6A。 根据我所了解的电源情况、电池的负载看起来是0.936欧姆、然后我们可以计算出 Re、即~37.19欧姆。 请更正我的错误。

    另外、  TIDM-02002 的余割似乎类似于  Re =  RL'、它等于 RL *(NCLLLC * NCLLLC)   


    考虑到这一点、我更新了计算、但仍然没有得到线性增益曲线(尤其是在所需的功率等级下):

    如果我理解正确、由于这种增益曲线没有线性、我们必须具有非常稳定的直流链路、以便在所需的电压下为电池提供最大功率。 因此、如果考虑53V 输出电压、匝数比为7:1的直流链路必须为371V、假设5%的纹波相当于 352-390V。  我们基本上需要能够保持0.136 - 0.151的增益、考虑到所选的参数、这似乎是不可能的。 是否有办法实现这些目标?  

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    Re 计算看起来很正确。 增益曲线图也很有道理。 请注意、为确保谐振转换器具有软开关功能、我们需要在增益曲线上具有具有具有负斜率的操作点。 负载重时、增益曲线峰值将收敛为串联谐振频率。 也就是说、我们必须确保重负载运行频率需要高于串联谐振频率、从而确保软开关运行。 因此、在53V 3kW 时、需要具有更高的输入电压。 例如、您可以将 CLLLC 输入电压设置为380V 至420V。 这样、所需的增益为0.126至0.139、允许您在略高于串联谐振频率的频率下工作。

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    嗨、  
    感谢您的答复。 如此窄的工作频率范围是否有不利之处?


    TIDA-02002是指低于谐振频率的非单调增益曲线作为风险、因为可能会丧失 ZVS 和失去控制。 这样一个无线性增益曲线会带来什么影响、在我们的例子中能否避免失去控制?  尽管效率较低、但单相双有源电桥(与 TIDA-010054类似)可能还是更适合我们应用的拓扑?  



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    在中负载至重负载条件下、增益曲线很陡、CLLLC 可轻松涵盖宽输出范围。

    在轻负载条件下、串联谐振频率以上的增益曲线是平坦的、您可能需要额外的控制方案来实现更低的增益。

    DAB 是另一种选择、但我认为谐振转换器仍然适用于此应用。

    只需注意不要让运行点远离谐振频率。 由于整流器上的硬开关、效率会大幅下降。