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[参考译文] BQ78350-R1:电池平衡问题

Guru**** 2451970 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ78350, BQ76940, BQ76940EVM, BQ78350-R1

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/671563/bq78350-r1-issues-on-cell-balancing

器件型号:BQ78350-R1
主题中讨论的其他器件:BQ78350BQ76940BQ76940EVM

大家好、

我们一直使用 bq76940 + bq78350 + MSP430组合开发定制电池组(48V/50Ah - 15个串联的 LFPS 电池)。 但是、在使用50Ah 电池之前、出于测试目的、我们使用2500mAh LFPS 电池和 bq78350/bq76940evm。 在0.5C/0.5C 放电和充电机制的实验测试中、我们注意到电池充电后存在一些电池不平衡(下图)。 作为平衡参数、我们将使用:

电池平衡阈值:3400mV (标称电池电压为3600mV、对应的充电电压为54V)
电池平衡窗口:100mV
电池平衡最小值:40mV
电池平衡间隔:20秒

您是否有任何问题可以让我们克服这一问题或改善电池平衡?

提前感谢您。

  • 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、Felipe、
    快速电压上升是 LiFePO4电池的特性。 根据您的设置、当高电压电池高于3400V 时、电池组似乎应该开始平衡。 当所有电池超过3400mV 阈值或高电芯超过阈值+窗口= 3500mV 时、bq78350将向上调整阈值。 从曲线上看、它看起来可能会开始平衡高电芯、然后停止、直到电压充分上升。 您可能会尝试缩小窗口。 您还可以查看所选的平衡电流、该电流对于50Ah 电池组可能已经很高、以及充电器在逐渐减少时所花费的时间、其中平衡电流是进入电池组的充电电流中更重要的一部分。 如果锥度时间较短、则每个周期的平衡时间不会太长。
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    您好、WM5295、

    感谢您的回答。 这种快速上升的电压很难处理、因为它位于电池充电的最后一端。

    在结束本主题之前、如果您不介意、我想问您一些问题:

    1) 1)您认为使用主动平衡是否可以改善这一结果、因为我们可以在任何时间平衡、从而最大程度地降低能量损耗(因为它处于活动状态)?

    2)保持无源平衡、如果我们控制充电电流、一旦我们注意到电池电压快速变化、就会减小该电流、您认为这会有助于电池平衡吗?

    3)在该测试中、我们使用了所有深度的放电(DoD 为100%)。 一些研究表明、如果我们将 DoD 更改为80~90%、可以延长电池寿命。 在这种情况下、我们可以避免电池电压快速变化的部件。 同样、您认为它可以帮助电池平衡吗?

    此致、
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    您好、Felipe、
    这些是意见、我没有示例数据。
    1.是的,主动平衡应能够在任何操作点调整电池。 您的算法需要记住或预测哪些电池会上升、以了解需要平衡多少。 您可能需要与您的电池供应商核实、以查看电压上升是否完全由于充电状态而导致、或者是否存在其他因素。 主动平衡比被动平衡更昂贵、其正常优势在于效率和放电曲线任何点的平衡能力、甚至一端的平衡能力、另一端的平衡能力、 这是在充电结束时平衡低容量电池、在放电结束时平衡到低容量电池。 被动平衡还可以调整充电结束时的电压、但平衡算法可能需要预测充电结束时的电池状态、以实现平衡、从而满足该目标。 bq78350-R1仅在其参数集中进行电压平衡、不预测终点。 由于平衡时间有限、平衡电池组需要更多的充电周期。 bq78350-R1不与 bq76940监控器共享总线、它将复位发现与其设置不同的任何寄存器。
    2.是的、降低电流以延长平衡时间应能改善平衡。 bq78350-R1必须看到电压才能保持平衡运行、因此需要控制电流以保持电压差。 这意味着充电时间将延长。
    3.我也从研究中了解到这一点。 使用 bq78350-R1进行被动均衡的一般理念是根据电压(充分了解满电荷)在充满电时对齐电池。 当电池放电时、由于容量差异、在接近末端时、一些电池的放电速度将比其他电池快。 bq78350-R1 CEDV 算法会看到 EDV2点、电池开始下降、从而了解容量。
    由于我对研究的了解有限、因此可以通过降低高压和低压产生的应力来延长电池寿命。 如果您在10%至90% DOD 范围内操作电池、则应降低电池充满时的电压峰值以及电池耗尽时的压降量。 如果某种情况会随着时间的推移而改变电池、例如某些电池温度较高、那么您最终可能会发现某些电池的工作效率可能为5%至85%、而某些电池的工作效率可能为15%至95%。 当充电电压差满足 bq78350-R1平衡的条件时、这可能比均衡组装时充电状态不匹配或充电至最大电池节数的电池组更容易保持一段时间。
    复位时、bq78350-R1会根据电压估算化学物质的剩余电量、但会限制电池的电量。 如果由于上限范围有限而导致电压较低、则会低估剩余容量。
    如果放电限值消除了放电结束时的电池电压曲线、则可能很难在有限范围内很好地适应 CEDV 参数。 如果将 CEDV 参数用于全电芯容量、由于学习能力通常为7%、因此只有10%的放电无法学习能力。 也许随着电池单元的范围缩小、这是可以的、只有当容量减少以支持学习时才需要进行容量更新。 如果这更适合您的工作范围、则还可以使用固定 EDV 操作。

    很抱歉这个长帖子、希望有一些有用的东西。