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[参考译文] BQ25756:针对并联电池连接和充电的电源拓扑述评

Guru**** 2322270 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25756, BQ25856-Q1, CSD19532Q5B
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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1523861/bq25756-power-topology-review-for-parallel-battery-connections-and-charging

器件型号:BQ25756
主题中讨论的其他器件: BQ25856-Q1CSD19532Q5B

工具/软件:

您好:

回顾一下我打算利用 BQ25756充电器的拓扑、我想提供一些帮助。

下面我附上了我想做的事情的图表:

我有3个蓄电池需要充电、每一个蓄电池都并联为路虎的电机驱动器供电。 电池有三个可轻松更换电池、但我们还需要一种自动充电方法。  

该系统上有一个主机处理器、用于通过多个 I2C 接口或多路复用器控制 BQ25756。

我有一个供此充电系统执行的功能列表:


使用外部电源进行正常电池充电

所有三个充电器都应使用60V 电源、并使用该电源为连接的电池充电、为驱动系统供电并保持其正常运行。
输入电流应由主机处理器单独限制、以免超过电源的额定值

再生充电

如果路虎在下坡、将有大量能量返回到共享电压总线、我希望能够利用这种增加的电压为蓄电池充电。

主机处理器可以持续测量共享总线的电压并根据需要打开充电器。

此设置是否可以正常工作?

一些附加信息:

  • 最大电池电压:55V
  • 最大充电电流:15A
  • 最大60V 输入电源电流:25A

  • 最大总负载:60A
  • 最大再生电流:20A

非常感谢能够帮助发现此拓扑存在的任何重大问题。

谢谢、

k

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    您好 K、

    感谢您的研究。 我们现在已经被淹没了,我将在下周初回答你的问题。

    此致、
    Ethan Galloway

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    您好 K、

    感谢您耐心回答这个问题。

    对于正常的电池充电、是的、这是可行的。 为了限制输入电流、主机处理器是否要单独将输入电流限制编程到每个 IC 中?

    也许主机处理器最初可以将 BQ25756 IC 的输入电流限制设置为5A。 然后、一旦电池开始进入 CV 模式、主机处理器就可以增加 BQ25756 IC 的输入电流限制。

    对于再生充电、您是否知道下降会产生多少电流/电压? 您或许能够使用 BQ25756的 MPPT 功能来找到电机的理想功耗。 不过、一次只有1块 BQ25756 IC 可以使用 MPPT 功能。

    此外、根据您的应用、您还可以使用 BQ25856-Q1 IC。 BQ25856-Q1是 BQ25756的汽车级版本。

    如果您对此有任何疑问、敬请告知。

    此致、
    Ethan Galloway

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    尊敬的 Ethan:

    非常感谢您的帮助。

    是的、主机处理器可以设置输入电流。

    我们在电机驱动器上有一个本地制动电阻器来钳制直流母线电压 、使其不超过65V。 从那里 ,如果承载重负载下坡,再生可以达到20A 峰值。 但在标称条件下很少超过10A。

    如果我将欠压基准设置为55V、并将 VAC_DPM 设置为刚好低于60V。 这是否会允许所有三个 BQ25756在稳压期间对充电电压轨进行充电和调节至大约60V? 还是与使用 MPPT 有相同的问题?

    这是否仍能让 BQ25756s 通过电源正常充电?

    下面我还有几个关于 BQ25756的保护措施的问题、主要是为了保护功率级:
    *转换器的电池充电侧是否有过流/短路保护(假设未连接电池)?

    *反向模式下是否有过流/短路保护?

    *电池通常会热插拔/拔出、充电时会损坏充电器吗? 如果是、我可以添加哪种保护元件?

    谢谢、

    Keshav

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    还有最后一个问题是、我是否可以 并联两个 FET。 数据表中并未完全清楚栅极驱动器的强大程度。 我打算使用外部电源为 DRV_SUP 提供12V 电压。

    我打算使用的 FET 是 CSD19532Q5B 或 SiRS5100DP。 倾向于采用后者来实现较低的 FOM、但我担心由于栅极电荷更高、BQ25756无法并联驱动其中两个驱动器。

    谢谢、

    k

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    您好 Keshav、

    是的、您可以并联两个 FET。 栅极驱动器具有3.4Ω 的导通电阻和1Ω 的关断电阻。 在12V 栅极驱动电源下、导通强度为3.5A、关断强度为12A。

    如果我将欠压基准设置为55V、并将 VAC_DPM 设置为刚好低于60V。 这是否会允许所有三个 BQ25756在稳压期间对充电电压轨进行充电和调节至大约60V? 或者它是否会有与使用 MPPT 相同的问题?

    可能需要设置所有三个充电器的 VAC_DPM。 不过、我认为一次只使用1个充电器就能得到非常可靠的结果。

    这是否仍允许 BQ25756s 通过电源正常充电?

    是的、充电器仍然能够通过电源正常充电。

    *转换器的电池充电侧是否有过流/短路保护(假设未连接电池)?

    是的、这里有保护措施。 发生过流时、充电器将关闭。 如果 VBAT=0V、充电器将进入涓流充电模式。

    *反向模式下是否有过流/短路保护?

    是的、这里也有保护措施。 如果反向电压降至低于目标电压的80%、则反向模式将关闭;如果位 VSYS_REV=1、则反向模式将关闭。

    *电池通常会热插拔/拔下、这是否会在充电时对充电器造成损坏? 如果是、我可以添加哪种保护组件?

    55V 的电池电压可能会导致一些瞬态电压尖峰被插入和拔出。 我建议使用一组 RC 滤波器的 TVS 二极管、以防止 VBAT 尖峰超过70V。

    如果您对此有任何疑问、敬请告知。

    此致、
    Ethan Galloway

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    您好 Keshav、

    此外、对于 FET、我建议使用 CSD19532Q5B、因为它具有较低的输出电容。 充电器需要使开关节点电容小于160nF/VIN。 在60V 应用中、此值为2.67nF。

    AON66920 FET 也可用于此应用。

    此致、
    Ethan Galloway