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[参考译文] BQ76942:电芯1电压测量可能出现故障

Guru**** 1079480 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ76942
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/1229837/bq76942-potential-bug-with-cell-1-voltage-measurement

器件型号:BQ76942

 过去两年、我们的10S10P 锂离子电池组在 BMS 设计中一直使用 BQ76942。 我们在使用充电器时偶尔会遇到问题、充电器进入电源故障模式、并且没有自启动功能、因此在发生这种情况时、充电器需要完整的下电上电周期、如果系统在充电期间通宵运行、可能会带来不便、 由于充电器电源故障可能意味着系统的酒店负载缓慢消耗电池电量。

为了更好地了解这种现象、我通过 CAN 通信渠道记录了3天内的数据、数据以2Hz 的频率进行记录。 此课程首先使用数字负载耗尽充满电的电池、直至启动欠压保护功能。 然后拔下负载并插入充电器。 充电器在会话的剩余时间内保持插入状态。

当我在这三天的时间里处理日志时,我 观察到一个非常奇怪的行为。 两次、也就是在充电阶段之后、电池1的电压读数在5秒内出现错误。 读数从4.19V 下降到1.41V。 我们的 CUV 阈值为2.53V 、延迟设置为1003.2ms。 我们的预充电启动电压设置为2000mV (该电压需要更高、但与本讨论无关)。 大约一秒钟后、CHG FET 关断、PCHG FET 导通。 另一方面、DSG FET 未关断、并保持不变。 具体来说、欠压保护在此期间没有被触发。

5秒后、电压读数恢复到正确值、1秒后、PCHG FET 关断、CHG FET 导通。

另外9个电芯的电压读数在为期三天的测试期间保持一致。 只有电池1读数存在此问题。

如果在充电期间发生这种情况、肯定会将充电器置于电源故障模式。 因此、我必须了解发生这种情况的原因和方式。

是否有任何类似的报告? 有关以下方面的任何想法:

  1. 什么可能导致观察到的电压读数下降5秒、
  2. 为什么当一节电池的读数远低于 CUV 阈值时、欠压保护未被触发并且 DSG FET 保持导通状态。
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    还有一点需要添加。 我刚刚检查了报告的电池组电压、可以确认该读数中没有压降。

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    您好 Deniz、

    第 10.1.3节 睡眠模式下的电芯1电压验证 解释 您正在经历的类似行为。 这来自 数据表

    这种已知行为仅在 SLEEP 模式下很少发生。 发生这种情况时、读取电流是多少? 如果电流较低、则器件可能处于睡眠模式。

    关于问题2、第10.1.3节还指出不应触发 CUV。 这可能是不同的行为、但看起来非常相似。

    请共享您的日志文件。 如果您可以尝试重新创建此行为、也会很好。

    此致、
    何塞·库索

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    我的意思是在72小时内观察到相同的行为两次、因此这是一天结束时"重新创建"的行为。 是、在这两种情况下、电流实际上为0A、在-0.018A 和+0.018A 之间波动。

    我的日志没有显示系统是处于睡眠模式还是 DEEPSLEEP 模式、但我认为我在日志中观察到的特定现象与您提到的数据表部分密切相关。

    是否有关于在发生此情况时如何避免系统进入 PCHG 模式的建议? 我的一个选项是禁用不理想的睡眠。 我看到的另一个选项基于参考手册的这一部分:

    说明:此参数设置器件在 睡眠模式下唤醒以测量电压和温度的频率。 在睡眠模式下、器件在测量电压和温度一秒后开始4秒电流测量。 这些测量会中断4秒的电流测量并重新开始。 这意味着将此参数设置为小于5秒的值将导致在 SLEEP 模式下无法完成4秒的电流测量。 此参数最常见的设置是1秒、5秒或(4 * n + 1)秒。

    因此、根据我在启用 PCHG 的延迟方面观察到的情况、如果我将此参数设置为1秒、那么 PCHG 模式将无法启动、对吗?

    这仍然不一定能解释充电器存在的电源故障问题、但最好消除可能产生影响的任何因素。

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    此外、我们计划开始使用 Power:Shutdown:Shutdown Cell Voltage 针对任何电芯低于2.1V 的情况提供额外保护。 该故障是否会触发此故障、或者该故障是否也未使用数字测量?

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    您好 Deniz、

    我的日志没有显示系统是处于睡眠模式还是深度睡眠模式,但我认为我在日志中观察到的特定现象与您所指的数据表部分密切相关。

    如果电流接近零、则器件很可能处于睡眠模式、除非发送了 SLEEP_Disabled ()命令。

    出现这种情况时如何避免系统进入 PCHG 模式的任何建议? [/报价]

    您的应用中是否必须采用预充电模式? 可以禁用 PCHG 模式。

    如果我将此参数设置为1秒,则 PCHG 模式将无法启动,正确吗?

    将此参数设置为 1秒意味着器件将每秒唤醒一次以进行测量。 将报告此测量值并将其与进行比较  Settings:FET:Precharge Start Voltage。  如果测量值小于预充电启动电压、很可能仍然启用 PCHG 模式。

    如果我们回到数据表中的第10.1.3节(见下文)。 目的是过滤坏的 cell1()电压测量。 这可以 在 MCU 侧完成、主机以大于中定义值的间隔读取测量值  Power:Sleep:Voltage Time。  例如、假设 Voltage Time 设置为5秒、这意味着电压测量值将每5秒报告一次。 您 可以在 MCU 侧的代码中的某个位置持续监控 Cell 1 ()电压并忽略错误的测量值。  

    此外、我们计划开始使用 Power:Shutdown:Shutdown Cell Voltage 来防止任何电池低于2.1V 的情况。 此故障是否会触发此故障?此故障是否也未使用数字测量?

    该文档仅提到它可能导致 SUV PF 警报。 但是、如果电芯降至低于、器件会进入关断模式  Power:Shutdown:Shutdown Cell Voltage 极周期。 可以对此进行测试。 但是,我建议为 cell1()测量实现逻辑,以排除 错误的测量并消除错误的 警报。



    此致、
    何塞·库索

    [/quote]
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    问题是我们本身没有在主机控制模式下运行。 主机 MCU 执行配置并读取数据、以便向上行发送检测信号。 我不担心读数错误。 我担心读取不良会导致保护 IC 做出错误决策。 您说我无法避免这种情况。

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    您好 Deniz、

    我与使用此器件的系统工程师进行了讨论、他说在该特定行为下、器件不会触发保护。

    您是否在日志文件中看到"保护"触发?

    此致、
    何塞·库索

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    就我而言、切换到预充电会触发一个保护机制、因为低于阈值电压的电芯无法定期充电。 因此、我收集您终端的错误具有真正的副作用。 如果您没有这样的解决方案、我将不得不禁用预充电、如果没有具有低电压恢复功能的充电器、这可能会很危险。  

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    您好 Deniz、

    当该器件处于预充电状态时、该器件会从睡眠模式转换到正常模式。 因此,cell1()行为不会发生。

    另一方面、该器件不使用 ADC 测量触发保护功能、它 使用基于比较器的电路监测每节电芯的电压。 换句话说、CUV 仅使用比较器数据。  无论 ADC 的读数是0V 还是合理值、都没有关系。

    此致、
    何塞·库索

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    我想我们都只是重复同样的事情。 很明显、在纠正错误读数之前仍然需要5秒时间、然后器件无需预充电、因此没有转换到正常模式。

    我想我从可能的东西中学到了足够多的知识。 很遗憾、TI 目前尚未解决此类错误。