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[参考译文] BQ25792:无法为过度放电的电池充电

Guru**** 2454880 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ25792, BQ40Z50, BQ25798, BQ25792EVM

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/1540606/bq25792-does-not-charge-an-over-discharge-battery

器件型号:BQ25792
主题中讨论的其他器件: BQ40Z50BQ25798

工具/软件:

您好 TI、  

我们根据以下原理图使用 BQ25792 为 3S1P 电池充电:

当电池过度放电时、充电器应将涓流充电电流设置为 100mA、然后将预充电电流设置为 250mA(由 MCU 设置)。 我们看到 、在涓流充电之后、我们直接从预充电变为恒压充电 (CV)、而不进入快速充电 (CC)。 65ms 之后、充电器进入充电终止状态。  VSYS OVP 故障会在稍后停止充电 3ms、但测得的 VSYS 电压约为 12.6V。充电 OVP 为 110% x VREG = 1.1 * 12.6 = 13.86、低于测量值。 我已经在下面添加了一个逻辑分析仪捕获结果、以及中断 1...7 期间捕获的状态和故障寄存器。  

表中的值如下:  

我很确定这不是预期的行为。 此外、几年前、我在产品开发期间进行了一些测试、当时我与 TI 支持部门交换 意见、以纠正涓流充电期间的意外行为(我必须禁用 PFM 模式,然后再次启用)。   早在 2021 年、充电器就能为无电电池充电... 我还看到、我不是唯一有此类似意外 OVP 错误的用户。 (链接)

任何帮助都将非常感谢。

此致

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    尊敬的 Mathieu:

    在没有电池或电池组保护器开路的情况下、应该会出现 OVP。

    如果充电器的涓流充电未在 1.5 秒内关闭电池包保护器 FET、则充电器仅将 BAT 引脚电容器视为电池。  它会快速进入预充电、快速充电、OVP、CV 和终止阶段。  由于仅使用 BAT 处的建议最小电容、 充电器的快速充电环路会对这些电容器过度充电、从而导致 OVP。  OVP 故障会导致充电器的转换器关断 30ms、如果 SYS 上有重负载、则可能导致 SYS 崩溃。   为防止 OVP、充电器需要在 BAT 上放置 200uF 的电容。

    至于电池包保护器不闭合的原因、电池包保护器 IC 在 PACK+引脚上是否需要最低电压和/或高于 100mA?  在涓流模式下、充电器 BAT 输出从~2.5V 开始、但随后跳至 3x~2.5V = 7.5V 并持续 1.5s。   

    此致、

    Jeff

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    您好、Jeff、  

    感谢您的答复。 我仍然很难理解正在发生的事情以及为什么它是一种“预期的行为“。 您可以在下面找到过放电保护电路的原理图和参数:

      

    我的观察:

    • 我确实看到充电器在 1.3s 内处于涓流模式(因此我想这是您提到的 1.5s +一些偏差)。 但为什么只有 1.5 秒? 数据表中没有关于此计时器的信息、并规定涓流充电持续时间为 1 小时。 我们能改变它吗?
    • 我测量的充电器输出为 7.5 V、这是 预期电压吗? 数据表中的 vbat_sshortz 为 2.25V、现在我应该已处于预充电状态  
    • 我在涓流充电期间测量了充电器和电池包之间的电流、没有看到任何电流(几 μ A)。
    • 充电器显示 VSYS OVP、而不显示 Vbat OVP。 但我测量了这两种情况都不是(两者均为 12.7Vmax)。 您是否对这些错误有任何解释?
    • 在说明中、您说过电池会在预充电、快速充电、OVP、CV 和终止过程中快速移动。 但我看到的是、它进入预充电状态-> CV ->终止状态-> OVP。  
    • 如果我尝试取出电池、则不会看到同样的情况。 为什么?

    反思:  

     如您所见、BMS 配置为将电池组保护器 Q2 以 9V 的电压闭合、但 Q2 的体二极管应该允许一些电流流动、从而在此之前将电池电压增加到 9V。 充电器输出设置为 7.5V、但如果电池组约为 8V(低于过放电阈值但高于 7.5V)、预计二极管会阻断、没有电流从充电器流向电池。 你认为这是发生的吗? 如果充电器输出高于 9V、BMS 应在 INT3 和 INT4 之间的某个点 (~60ms) 关闭 FET。

    此致

    Mathieu  

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    尊敬的 Mathieu:

    很遗憾、计时器无法更改。  

    SYS 输出跟随 BAT 输出。  可能会有一个上升到 OVP 的快速周期性脉冲、然后转换器关闭、从而允许 SYS 和 BAT 电容器电压放电。  我无法解释为什么充电器仅报告 SYS OVP 而不报告 BAT OVP。 通常在 SYS OVP 之前会看到 BAT OVP。  SYS 和 BAT 上的平均电压将低于~μ V VREG、因为转换器在 OVP 后关闭 30ms 并开启 30mA 下拉电流。  OVP 是因为充电器在恒流模式和采用最小建议电容的恒压模式之间的切换速度不够快。  

    如果您移除电池或当大多数高侧电池包保护器由于 OVP 而断开其充电 FET 时、从 PRE 到 FAST 再到 CV 到 OVP 再到 BAT 和 SYS 上充电的电压脉冲基本相同、因为充电器仅将 BAT 引脚电容器视为要充电的“电池“。  您的保护器电路与我测试的 BQ40Z50 略有不同。    

    引脚 2 引脚和寄存器 2 兼容 BQ25798 在 OVP 后 30ms 内不会关闭转换器、因此 SYS 不应降至低于 SYSMIN(对于 3 节电池、默认为 9V)电压。  但 BAT 仍会脉动。

    您的思考可能是问题、因为 BAT 没有保持足够高、足够长的时间。  您可以尝试在 BAT 上添加电容来延长电压、和/或在 OVP (REG0x0F[7]) 处禁用 30mA 放电。   

    此致、

    Jeff

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    尊敬的 Mathieu:

    下面是我在此次通话中提到的图表。  我带他们使用 BQ25792EVM、用于 3S、且 BAT 上仅连接 4.7uF。  ICHG 电流测量值是流入 4.7uF 电容器的电流。

    上电至小 BAT 电容 — 1.5s (3x2.5V)、然后非常快速的预充电、快速充电、CV、OVP、下拉电流 转换器关闭 30ms、重复

    VBAT 和 ICHG 的平均值

    脉冲放大 — 请注意,充电器具有由 OVP 触发的默认 30mA 下拉电阻。  下拉电流也可以禁用。

    我忘记了通话中的下拉电流。  因此、请先尝试使用 REG0x0F[7]禁用 30mA 下拉。  然后、我建议将电芯增加到 4s 至少 1.5 秒、以在 BAT 上获得 4*2.5V=10V。  请注意、这会自动使 4s 电池的 SYSMIN 和 VREG 增大

    此致、

    Jeff