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[参考译文] BQ76952:24节电池 BMS 设计中的平衡问题

Guru**** 2322270 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ76952
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/1513100/bq76952-balancing-issue-in-24-cell-bms-design

器件型号:BQ76952

工具/软件:

尊敬的 TI 专家:

研究 TI 应用手册、设计手册 https://www.ti.com/lit/pdf/sszt191之后

如何为高电芯数工业应用堆叠电池监测器

我们使用 BQ76952 IC 设计和开发了具有主机微控制器的24节电池 BMS。 我们已向客户提供25个样品、用于测试和评估。 客户非常满意、此 IC 相对于连接到第一个 BMS 并连接到第二个 IC 的电芯而言不取差值。 我们的配置是第一个 IC 上有12个电芯、第二个 IC 上有12个电芯。 第一个 IC 平衡仅考虑第1节至第12节电芯、第二个 IC 平衡仅考虑13节至24节电芯。 需要注意的是、我们已将 IC 设置为自主平衡模式。

考虑案例:

假设第15节电芯中第4节电芯会产生一个应开始平衡但没有发生平衡的增量。

由于我们在这个发展阶段已经完成、请提出解决这一问题的补救办法。  

谢谢  

Rahul Sharma

  • 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。

    尊敬的 Rahul:

    如果要在没有任何主机处理器参与的情况下自主平衡所有24节电芯、可以配置两个器件、使两个监测器至少监控一节电芯。  例如、使用下部 AFE 监测电芯1-13、而上部器件监测电芯12-24。  您需要将单元12和13分别与每台监护仪分开。  然后、除电芯1为低电平之外、所有电芯都相等、下部 AFE 会将电芯2-13平衡到电芯1电平。  上部 AFE 会发现电芯12和13比电芯14-24低、因此它会将电芯14-24向下平衡到电芯12和13的电平。

    与现有设计相比、这需要更改电路板。  不幸的是,我不知道在你现在的情况下,让所有的细胞自动平衡的方法。  如果系统中有 MCU、则可以手动平衡整个电池组中的所有电芯、但如果要在没有 MCU 参与的情况下进行平衡、我认为您需要修改 PCB。

    谢谢、

    Terry

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    尊敬的先生:

    我们很高兴直接听到您关于引脚问题的反馈、因为我们已经完成产品开发、并向许多客户提供了样片、由于 PCB 的外形尺寸是固定的、因此我们不能对 PCB 进行重新布局并帮助使用其他元件。

    但我们很幸运、这个 BMS 是智能 BMS、包含 BQ7695202作为 AFE 和 MCU STM32G0B1RET6。 因此、我们可以按照您的建议通过微控制器进行手动平衡。

    研究了数据表、TRM、电芯均衡文档和软件开发指南后、

    我们试图实现、但我们无法开发逻辑来进行手动平衡。

    案例研究:

    1.我们可以有最小和最大的电池 取的值未考虑24个电芯。

    2.根据最小单元格值,我们可以计算单元格数据并确定要平衡的单元格需求。

    3.示例单元格编号 3表示最小电芯连接到第1个 IC、最大电芯18连接到第2个 IC。

    4.现在我们要打开电池18的平衡开关、以便开始进行平衡。

    但是、我们并不是在所有文件中找到如何做到这一点的方法、请提出同样的步骤。  

    谢谢  

    Rahul Sharma

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    尊敬的 Rahul:

    在这种情况下,您可以查看 CB_SET_LVL ()子命令,它包含用于此目的。  您的 MCU 将首先检查整个电池组中的最小电芯电压、例如假设是底部12节电池之一。  然后、您可以使用 CB_SET_LVL ()子命令将该最小电压写入上部 AFE、并且该器件可以在假设最低电芯电压是您刚刚写入的电压的情况下管理平衡。  这样,你就不需要做太多的手动控制平衡。

    如果你想做完全手动平衡,你写入 CB_ACTIVE_CELLS ()子命令-注意,你需要写掩码你要平衡的单元,以及校验和和长度。  您还需要清除  Settings:Cell Balancing Config:Balancing Configuration[CB_NO_CMD] DataMemory 中的位、以便接受到 CB_ACTIVE_CELLS ()的命令。

    因此,对于上述示例,您只需确保 DataMemory 设置为允许主机平衡,然后将 CB_ACTIVE_CELLS ()子命令发送到上部 AFE 和适当的掩码,以平衡所需的电芯。

    请注意、从发送 CB_ACTIVE_CELLS ()到平衡开始之间存在一些延迟、因此在开发过程中、在不同模式之间更改平衡之前、您可能需要延迟(例如几秒钟)。

    谢谢、

    Terry

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    尊敬的先生:

    感谢您的宝贵信息。

    我们将首先进行部分手动平衡、然后我们将进行完全手动平衡。

    我们根据您的信息创建以下算法。

    步骤1: 配置下部 BQ76952和上部 BQ76952 IC 以实现自主平衡(配置所有参数时都将考虑自主平衡。

    步骤2: 计算最小单元和最大单元  

    第3步: 如果最小电芯数和最大电芯数之间的差值 满足 IC BQ76952自主均衡内的均衡条件、微控制器不会执行任何操作。

    步骤4: 如果单元最小值位于 BQ76952中、则降低 IC 和电池最大值 位于 BQ76952 UPPER IC 中。根据您的信息、我们必须通过子命令 CB_SET_LVL ()写入上部 BQ76952 IC 中的电芯最小电压值。

    在这里、我们怀疑哪个位置/寄存器/数据存储器写入单元最小电压值。

    请查看上述算法并纠正缺失的情况、还建议我们在何处编写。

    在您查看详细信息后、我们将在本代码中进行编码和实施、测试和验证。

    谢谢  

    Rahul Sharma

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    尊敬的 Rahul:

    您的程序看起来正常。  CB_SET_LVL ()是一个子命令,你可以像其他有数据的子命令一样使用。  您将子命令值(0x0084小端字节序)写入0x3E/3F、然后将最小电压的2字节值写入0x40/41、然后将校验和写入0x60并将长度写入0x61。  您可能需要首先对此进行实验、以确保过程正确、可以向其中写入一个小值、然后检查 VC 引脚电压以查看正在平衡哪些电芯、还可以从 CB_ACTIVE_CELLS ()中读取它们。

    谢谢、

    Terry