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[参考译文] BQ27Z561-R2:适用于具有极小有效电流的应用的电量监测计

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: BQ27Z561-R2, BQSTUDIO

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/1359045/bq27z561-r2-fuel-gauge-for-application-with-very-small-active-current

器件型号:BQ27Z561-R2
主题中讨论的其他器件: BQSTUDIO

大家好、我目前正在为单节锂聚合物电池供电的新应用评估和选择合适的电量监测计。

要点:

应用工作电流的范围为1mA 至30mA、具体取决于工作模式。  

应用静息电流将1mA

电池容量范围为0.5Ah 至27Ah、相应的充电电流范围为0.5A 至4A。 如果找不到合适的电量计、我们可以考虑降低最大电池容量。 但是、我们希望保持4A 充电电流。  

I2C 通信

为了获得最大分辨率、我使用10mR 分流电阻器。  

您可能已经想过、这是一种运行时间长、功耗小的环境传感器。  我的第一个评估候选人是 BQ27Z561-R2、但现在我看到我可以使用的分辨率是1mA。 现在很难在监测计切换到休息模式并返回充电/放电模式时安排模式、此时 1mA 分辨率和应用有源电流可能低至1mA。  

1) 1)我选择 Chg Current Threshold level 作为100mA

2) 2) DSG 电流阈值电平作为1mA

量程

但是、我应该将 Quit Current 电平放在何处呢? 使其等于放电阈值、即1mA? 或者我是否得到所有这一过程完全错误和退出电流和弛豫模式只用于学习循环,我不需要把它与运行电流的应用程序相关?  

根据我使用  BQ27Z561-R2 10mR SHUNT 的计算结果、我具有 0.374mA 分辨率、但 TI BQ 软件要输入的最低位数是1mA。 我如何获得这一额外的分辨率?  

还有其他监测计更适合我的应用吗?  

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    阿尔瓦拉斯、

    关于停止电流和 DSG 电流阈值、我们建议将 DSG 电流阈值始终设置为高于停止电流。 如果它们设置为相等、这会影响监测计进入休息模式的方式。 从应用端是否可以将 DSG 电流阈值增加到2mA 并将电流停止到1mA? 如果将 QUIT CURRENT 设置为0mA、则监测计很难进入 RELAX 状态。

    此外、我认为不可能在 bqStudio 中输入更高的分辨率值、并且参数的输入必须是整数。

    此致、

    安东尼·巴尔迪诺

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    感谢您的见解和信息。  
    我们的目标是实现尽可能长的电池寿命、这样我们 就不能仅仅为了监测计的细微差别而将传感器电流增加到2mA。   

    如果我将使用2mA 的 DSG 电流阈值对监测计进行编程、但实际的传感器将以1mA 消耗运行、会怎么样?  有具有更高消耗电流的不同工作模式、但当传感器以1mA 模式运行时、电池跟踪会发生什么情况?  

    监测计将无法进入 DISCHARGE 模式、它不会跟踪也不会更新 SOC 和其他参数? 在传感器进入高功耗阶段监测计将通过电压差检测放电事实、然后尝试估计新的 SOC、或者它将继续显示错误 SOC、而不知道1mA 运行阶段发生的电池消耗?  

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    尊敬的 Aivaras:

    如果监测计处于 RELAX 模式、然后施加1mA 电流、则监测计不会退出 RELAX 模式、因为电流未断开 DSG 电流阈值。 不过、在休息模式下、监测计会进行大多数测量以进行计算、其中仍会考虑这段时间内的累积电荷、并在每次进行 OCV 测量时重新计算剩余容量和 FCC。 剩余电量和 FCC 是 SOC 计算的主要组成部分。 不过、如果启用了平滑处理功能、则电量监测计将在 Relax 期间故意不更改 FCC 和剩余容量、而可以将其禁用。

    此致、

    安东尼·巴尔迪诺

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    那么、我是否正确理解、在我的方案中、能够发挥作用的最佳解决方案是:

    1) 1)将 Quit Current 阈值设置为1mA

    2) 2)将  DSG 电流阈值设置为2mA

    3) 3)确保禁用平滑处理功能。 问题-我应该保持平滑处理通常被启用位12:平滑处理并且只禁用位14:RELAX_SMOOTH_OK? 我是否也应该启用位11:RELAX_JUMP_OK?

    所有这些与睡眠电流阈值和深度睡眠电流阈值有何关系?  我是否需要将这两个阈值都降低到1mA 以确保电量监测计不会在应用程序运行模式下休眠1mA? 我认为当应用硬件未运行且电流为0mA 时、它将进入睡眠状态。  

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    尊敬的 Aivaras:

    那么、我是否正确理解、在我的方案中、能够发挥作用的最佳解决方案是:

    1) 1)将 Quit Current 阈值设置为1mA

    2) 2)将  DSG 电流阈值设置为2mA

    [/报价]

    是的。

    3)确保平滑处理功能已禁用。 问题-我应该保持平滑处理通常被启用位12:平滑处理并且只禁用位14:RELAX_SMOOTH_OK? 我还应该启用位11:RELAX_JUMP_OK 吗?

    应禁用 RELAX_SMOOTH_OK。

    应该启用 RELAX_JUMP_OK。

    应该启用 SMOOTH。

    所有这些与睡眠电流阈值和深度睡眠电流阈值有何关系?  我是否需要将这两个阈值都降低到1mA 以确保电量监测计不会在应用程序运行模式下休眠1mA? 我认为当应用硬件未运行且电流为0mA 时、它将进入睡眠状态。  [/报价]

    充电、放电和休息模式是该器件的监测状态、而睡眠和深度睡眠模式是该器件的功耗状态。 由于应用在某些情况下具有1mA 电流消耗、因此我不建议使用 SLEEP、除非有必要、因为 SLEEP 电流的最小值为1mA、监测计可能会进入睡眠状态。 睡眠条件可以在下面找到:

    此致、

    安东尼·巴尔迪诺

    [/quote]
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    再次感谢 Anthony 为我的新设计提供所需的时间和精力。  

    在参考手册中、我注意到有 人提到在睡眠模式下、"器件会继续库仑计数并在加电期间
    每4秒"。 那么、与正常模式相比、我会丢失什么内容呢? 仅刷新率从1秒间隔到4秒间隔? 在这种情况下、我可以接受频率较低的更新、并会使用睡眠模式、而仅禁用深度睡眠。

    或者、当应用实际运行时、我在使用睡眠模式时会丢失一些重要信息?  


    数据表指出、正常模式下的功耗为60uA、睡眠模式下的功耗为11uA。 我们具有电量监测计的电池设计为电池组、可以断开。 我担心如果没有任何一种睡眠模式的电池在长期储存时会开始放电。  

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    尊敬的 Aivaras:

    在参考手册中,我注意到 在睡眠模式下,"设备继续库仑计数并更新当前值
    每4秒"。 那么、与正常模式相比、我会丢失什么内容呢? 仅刷新率从1秒间隔到4秒间隔? 在这种情况下、我可以接受频率较低的更新、并将使用睡眠模式、而仅禁用深度睡眠。

    这是正确的、该器件正常模式与睡眠模式之间的主要差异是采样发生的速率。 电流测量每4秒进行一次、其中可配置电压采样、因为它需要监测计短暂唤醒以进行测量。

    数据表指出正常模式下的功耗为60uA,睡眠模式下的功耗为11uA。 我们具有电量监测计的电池设计为电池组、可以断开。 我担心如果没有任何一种睡眠模式的电池在长期储存时会开始放电。  [/报价]

    我认为如果存在长期存储、休眠模式值得关注。 这可在下面的 TRM 第3.5节中找到:

    https://www.ti.com/lit/pdf/sluuc54 

    此致、

    安东尼·巴尔迪诺

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    但是、如果我正确理解没有办法自动执行此操作、那么我们需要知道电池何时断开连接、并从 FW 手动启用休眠。   

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    尊敬的 Aivaras:

    我认为在此模式下仍需要连接电池。 在 TRM 的声明中、"电池组"是指充电器或充电和放电产生的应用。 这可以从器件的 PACK 引脚上看到。

    此致、

    安东尼·巴尔迪诺

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    如果可以的话、还有一个问题。  

    如果我让 SLEEP 和 DEEP_SLEEP 电流保持相等、您看到有什么潜在的问题吗?  

    我进行了一个测试、两个阈值 都等于1mA、我可以看到测量仪表级从活动到立即两个标志 ACTIVE 和 DEEP_SLEEP 成功、但这可能只是巧合、而且我或许是因为巧合。  

    当我使它们相等时、同步并"电压时间"和"深度睡眠电压时间"来同时进行检查是否较好? 反之亦然,我需要让"Voltage Time"变小,以便在 DEEP_SLEEP 被估计之前检查睡眠状态?  

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    尊敬的 Aivaras:

    通过该测试、您是否尝试使电量监测计自动进入 DEEP_sleep? 我认为这可以通过设置 AUTO_DP_SLP_EN 位来实现。

    我认为将这些电流保持不变应该没有问题。 我认为监测计的处理过程是、一旦它从低于睡眠电流进入睡眠模式、如果唤醒比较器电流(取自 SLEEP 的周期性测量)低于深度睡眠电流、则监测计应进入深度睡眠。

    此致、

    安东尼·巴尔迪诺