[参考译文] BQ24650：充电中的电池损坏

您好、Robert、

  您如何确定电池是否损坏？ 您是否根据电池规格正确设置了以下内容：

• 正确的最大充电调节电压
  • 外部 VFB 电阻分压器的大小应根据最大充电电压而不是标称电压来确定
• 安全充电电流
• 不允许电池完全放电至0V
• 您是否正在使用 TS 引脚？ 这允许在电池的安全温度范围内充电

上一个开机自检与 IC 本身的 BTST 引脚损坏有关、不与电池损坏有关。 您提到了可实现更好充电电流调节的串联电源电阻器吗？ 根据 ISET 引脚上的电压调节充电电流、并在 SRN 和 SRP 引脚之间的串联电阻上监控充电电流。 预期的充电电流、初始测量充电电流以及在通过添加串联电源电阻器来改善后测得的充电电流是多少

您好 Kedar、

充电周期在新电池上运行良好。 充电后、在后续的每个充电周期中、每次可达到的最大电压都会降低、直到最终电池剩余电量非常低。 电池在充电前仅放电20%。 五个周期后、电池明显损坏。  

TS 引脚的标称值设置为1.75V、因此在工作窗口内。

VFB 设置为14.56V。 电池最大充电电压为14.6V。  

电池可在环境温度下处理20A 电流。 我们的电路具有不同的配置、但实际上它们具有低电流、2A、3A 和4A。 提供的电流完全符合要求。 我们注意到、第一次充电后、电流不会从电源斜升、而是会直接变为最大电流。 但是、添加串联电阻后、电流会更加缓慢地上升到输出端的最大值、可能在1分钟的时间内。 问题是否是我们测试 PCB 的方式？ 没有太阳能电池板、也没有该串联电阻器？ 或者这一点无关紧要。  

谢谢、

Rob  

尊敬的 Rob：

  您的意思是电流直流到全电流？ 充电器应分3个阶段为电池充电：预充电(<VLOWV) CC Fast charge (VLOWV<VFB<2.1V) and CV where output voltage is accurately regulated. ) 在 CC 阶段、根据 ISET 上的电压调节充电电流。 在此阶段、将精确调节电流、而输入电流将逐渐上升(基于占空比%)。

您的电源测试条件无关紧要、因为这也是我们在实验室中进行测试的方式、这一点没有问题。 我建议断开电池(如果电池损坏、则绝对不安全)并使用电池仿真器复制测试条件。 在输出端子上连接了大容量电容(~100mF、任何大容量电容都有帮助)的双向电源/源表将有助于模拟电池。 通过增大 SourceMeter 上的电压来模拟电池充电、从而运行连续的充电曲线。  

此外、如果您使用锂离子电池、您是否使用4节电池配置？ 如果是这样、并且您使用3.7V 的每节电池电压进行计算、则这很可能是错误的、因为3.7V 是锂离子电池的标称电压、而不是最大充电调节电压。 您必须调整 VFB 的大小以考虑最大充电调节(通常为~4.2V/节电池、对于大约16.8V 的4S 电池)。 我以前没有看到过具有14.6V 充电调节电压的锂离子配置(通常这大约是12V 铅酸电池的设置)。

你好，Kedar，

我们使用的是 LifeP04电池、因此最大14.6V 是此类型的限制。  

在后续的充电周期中、我们打开电源、输出似乎没有电流逐渐增加。 IC 进入 ISET 的最大占空比。 是的、输出电流在 CC 模式期间调节至指定的电流。 这是唯一的模式！ 在 CC 模式之后、它不会进入 CV 模式、而只是停止死区、并且在每个充电周期上达到的最大电压越来越小。 我无法通过引脚指出问题是什么。

我在 SRN 和 SRP 的输出电流感应电阻器上具有开尔文连接。 正如我说过的、在新电池上、它第一次100%地工作、正如数据表所指定的那样。 首次充电后、电池将损坏。 我没有电池仿真器、但这是我们可能需要的东西。

有什么想法呢？

谢谢、

Rob  

尊敬的 Rob：

 下一步是使用电池仿真器进行测试、以便我们可以隔离电池和充电器。 由于电池正在损坏、我们不希望在确定充电器正常运行之前面临更多实际电池充电曲线的风险。

您好 Kedar、

我理解您的说法。 但电池仿真器很昂贵、我没有一个可以使用的仿真器。 还有其他测试方法吗？ 通过大电容器运行此电路是否有帮助？  

谢谢、

Rob

尊敬的 Rob：

  您仍需要双向电源或回放、以便可以在 CV 模式下操作回放。 这样、您就可以在外部斜升电压以模拟充电曲线、并让我们观察 BQ24650 IC 是否存在任何问题。 获取 EVM 并插入电池也可能是另一种选择。

你好，Kedar，  

只需弄清楚 EVM 代表什么？ 我不确定我以前使用过这些方法。  

此外、我是否还使用了一个大型电容器、该电容器与电子负载并联、充电器由电源供电、这是否可行？ 通过调节电流、我可以改变电压。 或者、我可以在恒压模式下运行电子负载。 电子负载更容易获得。  

我还有一条未连接电池时的充电器电压曲线。 您可以看到、输出每600ms 从14.5V 下降到11V。 未连接电池时、这是否正常？  

谢谢、Rob

尊敬的 Rob：

  在 CV 模式下使用 ELOAD 并在 CV 模式下改变电压(将 ELOAD 的电流限制设置为高于您的充电电流)。 EVM 表示评估模块：  

未连接电池时观察到的电压骤降是电池不存在检测算法的一部分(请参阅 数据表的第8.3.21节"电池检测")

您好 Kedar、

感谢您确认波形正常。 我完全同意您的测试方法。  

与评估板相比、我在 PCB 布局中注意到的一点是、我的布局占用了很大的面积。 我使用的是一个具有两个中央接地平面的4层 PCB、并且我没有拆分信号和电源-它的两个公共平面。 主要组件包括 Q5 (功率双 MOSFET)、电感器 L3、R12是输出电流感应电阻器。  

您能否查看随附的照片并了解您的想法？ 是否有明显错误或突出的事情出现？  

非常感谢、  

Rob  

尊敬的 Rob：

您能向我展示一下实际的层吗？ 如果您有 Altium 文件、我可以查看并更好地查看它。

您好 Kedar、

我没有原始的、我错误地保存了。 但随附的这个新文件与我拥有的文件非常相似。 我对输出电流传感器和输出电容器进行了小幅调整、正如您将从原始照片中看到的那样。 希望这对您有所帮助。  

谢谢、Rob

e2e.ti.com/.../TI-Charger.zip

您好 Kedar、

抱歉、我有原始文件、并附上。 您可以看到、这些内容与以前共享的内容非常相似。 希望这些图片能更有意义、因为我还包括了组件位置。 组件仅放置在顶层。 所有图像都从顶层向下看。 跳此功能很有用。 如果您需要更多信息、请告诉我。  

谢谢、Rob

e2e.ti.com/.../TI-Charger-Original.zip

尊敬的 Rob：

  我将于9月10日向您回复有关布局的一些评论。 最好的选择仍然是获取 EVM 并使用该板上的电池进行测试、以确保 EVM 上的测试条件不会损坏电池。

您好 Kedar、

我已经尝试过您推荐的 EVM、它适用于小型电池、我们已经对进行了一些初始测试。 由于阻抗较低等原因、它可以驱动的电池尺寸是否有限制？ 我认为不是。

是否有其他关于我的原始设计不起作用的想法？ 电感器应使用什么额定值？ 例如4A？ 这只是我脑海中的另一件事。  

我注意到、在数据表的第一页中、它提到了半面板？ 这意味着该器件可与另一个充电器 IC 和面板并联、以便为同一电池充电。 是这样吗？  

非常感谢、  

Rob  

尊敬的 Rob：

  很抱歉、由于响应延迟、我错过了这个主题、认为它已关闭。 关于电感器电流额定值、您需要确保饱和电流额定值高于充电电流加上纹波电流的一半(数据表中的9.2.2.1电感器选择)。 电池尺寸和电池阻抗没有问题。 CV 环路即使在内部电池阻抗不同的情况下仍能对电池进行完全充电、对于该部件、只要以下情况、电池尺寸就不是问题： 如果您处于预充电模式、由于内置的预充电安全计时器、VFB 电压必须在30分钟内升至高于 VLOWV 阈值。

是的、此器件可与另一个充电器 IC 并联(有一些额外的注意事项)、您还可以使用二极管或配置并联2个不同的输入源、以便更高可用的输入源是充电器 VCC 的主要源。

您是否能够在 EVM 上使用真正的电池执行更多测试？