This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TIDA-00792:60V 12-15Ah 15节电池设计

Guru**** 2540720 points
Other Parts Discussed in Thread: TPA3255, TIDA-00792, 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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/728474/tida-00792-60v-12-15ah-15-cell-design

器件型号:TIDA-00792
主题中讨论的其他器件:TPA3255、BQ78350-R1

您好!

我正在使用多个 TPA3255 D 类放大器开发音频系统、我需要使用市电供电和电池供电。 为此、锂离子解决方案是理想选择。 BMS 的整个设计过程似乎相当复杂、因此我认为参考设计 TIDA-00792非常有用。 但是、我想具体介绍我的应用、并了解该设计是否能够满足我的要求。

音频系统所需的最终电压需要介于60-63V 之间。 理想情况下不超过60V。 我不想调节电池电位以避免功率损耗和额外组件的复杂性。 但是、要使用锂离子电池实现此电压会比较麻烦、因为使用3.7V 电池的15S 电池在充满电时可能提供63V 电压。 显然、在初始放电之后、这会下降至55.5V。 我似乎有2个选项、要么降低电池的完全充电电压、从而将电池容量降低10-15%、但完全充电电压略低、 其次、我可以使用14S 配置、并接受电池的峰值到标称电压整体降低~4.2V。 即51.8V - 58.8V。 遗憾的是、这种降低的电压会对可用的音频输出功率产生重大影响。  

因此、在解释了我的限制之后、我想知道。

1) 1)参考设计是否可以使用标称3.7V 电池化学物质支持14S 或15S 以实现上述所需的电池组输出电压?

2) 2)是否可以配置较低的最大充电电平、以避免充满电时的电势过大?

2) 2)您是否对热敏电阻在电池单元内的放置提出了建议。  

3) 3)我打算使用18650节电池、是否需要考虑单节电池的并联连接以实现电池所需的 Ah、或者解决方案是否要求每个电池都能够以 Ah 为单位提供完整的电池容量?

4) 4)使用可能大幅快速波动的充电电压(10-15%)为电池充电会产生什么影响。 电荷源还将充当音频系统的电源、在重负载下、电源/充电电源可能会与峰值音频信号同步下降。  

5) 5)也许我错过了设计参考中的详细信息、但是否可以通过外部 MCU 配置慢充电或快速充电曲线、用户可以选择该曲线? 这可能是必要的、以便在从主电源为音频系统供电的同时实现电池同步充电。 为了避免过度指定此电源、我希望在系统处于活动状态时提供慢充电曲线、并在系统处于待机状态时提供快速充电曲线。

我期待您的答复。

非常感谢

  • 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 Aidan、
    1.是的、此设计可用于14S 或15S。 请注意您的设施或设备的电压和任何安全限制。
    2.是的、您可以选择在允许的操作中在任何范围内使用您的单元格。 锂离子电池不像其他化学物质那样具有存储器。 添加了注释、bq78350-R1将根据电池的电压及其存储的化学选择来估算复位时的容量。  如果您在较小的范围内使用电池、则重置时容量估算可能会很差。  在运行过程中、它将学习容量。  如果看到放电曲线的拐点、它将学习得最好。

    2.5高温通常是锂离子电池的问题、因此热敏电阻通常应放置在电池组件的热点上。 您可能需要进行热分析或测试来确定这一点。 热敏电阻应与电池接触以确定电池温度。
    3.并联电池是实现更高容量的常见方法。 并联之前、请确保匹配电池电压。
    4.如果充电器与负载同时连接、它可以向负载和电池提供电流。 如果负载需要的电流大于充电器可提供的电流、则电池将流动。 电池通常不会受到影响。 充电器电路还应适当响应负载、如有疑问、请咨询您的充电器供应商。 bq78350-R1具有体二极管保护、因此、如果电流继续受到保护、受保护的 FET 将再次导通。 例如、如果负载将充电器和电池拉至 UV、DSG 会关断、负载可能会因低电压而关断。 由于充电器向电池提供电流、因此它会升高电压、进入电池的电流将打开放电 FET。 当系统检测到电压并退出复位时、它可能会重新施加重负载并导致循环行为。 许多设计人员将在其系统中使用操作模式控制来避免这种情况。 听起来、您将在电芯 UV 之前切断系统运行。
    5. bq78350-R1中的充电算法用于报告充电电压和电流以及发出满电信号。 电池的实际充电曲线将由充电器确定。 例如、如果您对 bq78350-R1进行编程、使快速充电电流为4A、则会向充电器报告4A 电流。 如果充电器只能提供2A 电流、或者有其他一些提供2A 电流的指令、则会提供2A 电流。 bq78350-R1没有用于系统模式的输入来调节报告的电流。
    我不支持充电器、但知道许多高压充电器是 MCU 控制的电源、因此如果 MCU 知道系统状态、它可以提供适当的配置文件。 一般情况下、如果您的系统以2A 电流运行、而充电器可以提供4A 电流、则电池将以差值充电、或在系统运行时以2A 电流充电。 当系统关闭时、电池可获得最大充电器电流。

  • 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。
    大家好、感谢大家的快速回答。 非常有用的信息、如果可能、我想澄清充电过程。 如果这个问题被认为是基本问题,请原谅我的无知。 您讨论了智能充电器的概念、并通读了 bq78350-R1的技术手册、我发现这一概念受面向主机/充电器的 SMBus 广播的支持。
    如果充电器不是智能型、会发生什么情况。 暂时搁置我关于慢速/快速充电曲线的问题。 我想简单地了解一下、如果充电器采用直向 CC/CV 型、并且独立于 BMS 运行、bq78350-R1是否能够正常工作? 即将充电器输出端连接到电池组端子上。 这将提供恒定的预定义电流、直到达到充电电压、然后通过吸收阶段等进入 CV
    在此配置中、是否需要为 bq78350-R1提供有关充电器所提供的内容或充电器随时间变化的变化情况的任何信息、或者是否需要从 bq78350-R1使用的感应电阻器和 AFE 等收集所有这些信息?
    此配置允许根据系统运行状态调整充电器配置、但充电器对 BMS 系统完全透明。 这是否起作用?
  • 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 Aidan、
    是的、如果充电器为 CC-CV、它将不会从监测计中查找充电数据、或者如果为监测计设置了广播、则不会看到这些数据。 如果电池电压较低、CC-CV 将无法从电池获得预充电率、它可能有自己设计中的一些东西。 在这种情况下、可以通过预充电电路来实现电池、以限制电流。
    监测计将看到流入电池的电流并作出适当反应。 通常、这将是增加 SOC。 如果充电器导致保护事件、监测计/BMS 系统将对此做出反应。
    是的、充电器可以忽略电量监测计信息。 如果设计良好、则可能具有高级充电曲线。 监测计将看到流入电池的电流并做出相应的反应。
  • 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。

    好消息、谢谢。 我很确定这是可行的。 我正在考虑的充电控制 IC 具有电池电量低输入和计时器。 如果电池电压降至低于此 LB 电平、它会将充电电流降至 CC 电平的五分之一并启动计时器。 如果电池电压在计时器周期内没有上升到低于 LB 电平、则充电终止。  

    我假设这可以被视为 bq IC 定义的预充电条件?

    再次非常感谢

    Aidan

  • 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。
    是的、通过预充电阈值