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[参考译文] 电池管理

admin
Guru**** 657930 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ77915, BQ24610, BQ25792, TPS63000, CSD17577Q3A, CSD25402Q3A, BQ24630
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/953977/battery-management

主题中讨论的其他器件：BQ77915、 BQ24610、 BQ25792、 TPS63000、 CSD17577Q3A、 CSD25402Q3A、 BQ24630

大家好、
我正在寻找一种适用于4节锂离子18650电池组的芯片级解决方案。
该器件必须包含过充电保护和过放电保护以及以下特性
串联电池节数4.
有效电压4*4.2V=16.8V
电池平衡
欠压保护
过压保护
独立器件将更加明显。
我认为单个芯片不能使这一切成为可能。
但我相信 TI 确实有同样的解决方案
如果电池监控芯片能够在检测到过压或欠压时建立并断开与充电器和负载的连接、以及另一个为电池组充电的芯片、我们是可以的。
期待您的宝贵答复

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    TI__Guru**** 657930 points
    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。

    您好、Shibin、
    BQ77915 是一款具有电池平衡功能的3-5芯串联初级保护器。 它只能独立工作。 请看一下。

     

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 David：

    感谢你的答复。
    您的回复非常有用。
    但我还是有一些疑问。
    根据对 BQ77915的快速了解、它是一款出色的电池平衡器、但为4节电池组充电所需的电压为4*4.2=16.8V 或略高于此电压。 因此、我需要16.8V 的电源、但没有标准充电器来提供16.8V 的输出。

    该电路对于单节锂离子电池来说可以正常工作。 TP4056是一款充电器 IC、其输出为4.2V、输入范围为4.2V 至8V。
    我计划使用一个充电器 IC、其输出通过 BQ77915连接到电池组 并直接连接到负载。
    当输入被连接时、充电通过 BQ77915完成、而当输入被断开 时、电池提供充电、因此 BQ77915能够控制充电和放电。

    我认为、仅 BQ24165RGET 就可以对单节电池执行这一整个假设  

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    TI__Guru**** 657930 points
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    您好、Shibin、

    对于独立充电器、可选择具有外部功率 FET 的 BQ24610。

    对于 I2C 主机控制充电、可选择 BQ25792。

    此致、

    Jeff

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Jeff：
    很抱歉回复迟到了。
    我已经阅读了 BQ24610的数据表。
    我对我的要求有一些更改。

    我的怀疑是我的负载是12V 负载，因此电池组必须为12V (3*4.2=12.6V)。
    那么、我可以将12V 适配器用于相同的用途吗？
    此外、  

    我认为电池的充电路径是适配器 Q1-Q2-RAC-Q4-L1-RSR-电池。

    电池的放电路径为 Battery - Q3-System。
    BQ24610也可以通过禁用电源路径来运行(图24)。
    那么、我能否将标记为 pack+&pack-的输出直接连接到 BQ77915 IC 的输入、以便能够为串联的所有电池均匀充电？  

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    TI__Guru**** 657930 points
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    您好、Shibin、

    如果负载为12V、则需要12V 适配器、但使用12V 适配器无法将电池充满电至12.6V。  从 BQ24610等仅降压充电器充电时、您至少需要一个>12.6V 的适配器。  然后、您可以添加降压转换器为系统提供12V 电压、也可以添加 TPS63000系列的降压/升压转换器、即使电池电压低于12V 也可以提供12V 电压。

    充电路径正确、除了需要 Q5来形成降压转换器的同步 FET、Q4用作功率 FET。  它们在占空比 D= Vbatreg/Vac 时打开和关闭。

    关于 BQ77915、我不支持该器件、因此您可能需要创建有关该 IC 的新帖子。  根据我对数据表的审查、您似乎需要3个 BQ77915、每个电池一个。

    此致、

    Jeff

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Jeff：
    感谢你的答复。
    我有一个疑问、可能会让您感到疯狂。
    如果将此电池组充电至12V 而不是12.6V、是否有任何问题？
    此外、降压转换器的输出电压公式是什么？
    要从降压转换器中获得12V 输出、我需要使用什么值替代 L1？
    此外，我认为插入适配器时系统的当前路径是 Adapter- Q1-Q2 RAC-System。 如果我的适配器为20V、则我的负载上的电压为20V、如果将下降到电池电压、则移除适配器。

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    TI__Guru**** 657930 points
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    您好、Shibin、

    对于12V 与12.6V、仅充电至12V、电池未充满电。  电池不会损坏、但可能不会有更长的使用寿命、因为仅充电至12V 仍可作为完整的充电周期。

    关于方程、VBATREG =(1+Rfbtop/Rfbbottom)*2.1V。  关于电感器、请根据数据表表表4第31页使用建议的电感器范围。  以下链接中的设计电子表格应有助于进行这些计算。

    是的、如果未应用 VAC、VSYs=VAC 会减去 Q1、Q2和 RAC 或 VBAT 上的压降。

    www.ti.com/.../sluc175

    此致、

    Jeff  

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    TI__Guru**** 657930 points
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    尊敬的 Jeff：
    感谢你的答复。
    您的回复非常有帮助。

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    尊敬的 Jeff：

    在表中、作为充电电流的函数的电感器、电容器和感应电阻器的电感值在 mH 范围内、电容器在 mF 范围内。 这是一个文书错误，还是我们真的需要这么高价值的组件？ 如果需要、在计算 f0值时、它在0.04KHz 范围内、但建议的频率范围在12和17KHz 之间。
    此外、MOSFET Si7617DN 的尺寸看起来非常小、这是10A 电流的合适 MOSFET 吗？

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    TI__Guru**** 657930 points
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    您好、Shibin、

    很抱歉。  数据表 pdf 转换有时会打印 mH 和 mF、而不是正确的 uF 和 uH。  Si7617DN 是一款采用 PowerPAK 封装的35A FET。  它应该能够轻松处理10A 电流。

    此致、

    Jeff

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    尊敬的 Jeff：

    感谢你的答复

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    尊敬的 Jeff：
    很抱歉再次打扰你。
    能否使用 BQ24610RGER 为4.2V 电池以外的3.6V 或3.2V 锂离子电池充电？
    在数据表和 Excel 表格中、如果电池电压固定为4.2V、您将得到该值。
    BQ24610RGER 是一款充电器、因此我认为如果使用3.6V 电池更换4.2V 电池、不会有任何问题。

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    您好、Shibin、

    是的、您可以使用从电池连接到 VFB 引脚接地的外部电阻分压器设置电池稳压电压(>2.1V)。

    此致、

    Jeff

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    尊敬的 Jeff：
    我刚刚使用 BQ24610RGER 完成了设计。
    适配器电流设置为9A、电池充电电流设置为8A。
    我在 适配器侧使用 CSD25402Q3A P 沟道 MOSFET、 在电池侧使用 CSD17577Q3A N 沟道 MOSFET。 两种器具的连续电流均大于20A、
    但我对热效应有点困惑、因此我计划在适配器侧和电池侧并联使用两个 MOSFET。
    这会影响系统性能。
    因此、在适配器侧将有四个 P 沟道 MOSFET。
    如果上述情况是唯一的希望、我是否需要使用外部栅极驱动器？
    此外、如果大多数 BMS 具有内置过压保护功能、如果达到预定义的过压、该保护功能会将电池/负载与适配器断开、那么对充电器 IC 的需求是什么？

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    您好、Shibin、

    您可以使用 PD=IRMS^2*Rdson~=(IOUT*D)^2*Rdson (高侧)和=(IOUT*(1-D))^2*Rdson (低侧)来估算 PFET 的功率耗散。  由于其散热焊盘焊接到焊盘覆铜区至少为焊盘面积的3倍(即使过孔向下焊接到底层)、我预测单个 FET 将是可以的。  这些 FET 的栅极电容和电荷相对较低、因此充电器的内部栅极驱动器可能还可以、因为该充电器是几年前开发的、而 FET 具有更高的栅极电容和充电器。  毫无疑问、电池 FET 不需要额外的栅极驱动器。

    此致、

    Jeff

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    尊敬的 Jeff：
    我们对电池充电器还有另一项要求、但电池为 LiFePO4。
    我是否可以使用相同 的 BQ24610 芯片。
    有一个专门  用于 LiFePO4的芯片 BQ24630。
    引脚分配、封装和参考设计与 BQ24610完全相同。
    我可以对  这两种情况使用 BQ24610吗？ 或者、我是否需要更改 LiFePO4的充电器？  

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    TI__Guru**** 657930 points
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    您好、Shibin、

    两个充电器使用相同的配置、但 BQ24630具有 更高的 VRCH 和更低的 VFB、以支持 LiFePO4电池的更低充电电压。  BQ24610仍可为 LiFePO4电池充电、但充电周期可能比 所需时间快得多。  

    此致、

    Jeff