ZHCADM3 January   2024 BQ76905 , BQ76907

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2电池平衡电路注意事项
    1. 2.1 内部电池平衡电路设计
    2. 2.2 采用 N 沟道 FET 的外部电池平衡电路设计
    3. 2.3 采用 BJT 的外部电池平衡电路设计
  6. 3主机平衡算法注意事项
  7. 4时序信息
  8. 5调试电池平衡的常见问题
    1. 5.1 使用电阻分压器作为电池仿真器
    2. 5.2 电芯平衡故障排除
  9. 6总结
  10. 7参考资料

内部电池平衡电路设计

在启用其中一个内部平衡 FET 后,此内部 FET 会同时拉该电池的引脚,从而使电流流经该电池的输入电阻器。在使用内部平衡功能时,输入滤波电阻器的最小建议值为 20Ω。该值可以最大限度地提高平衡电流,同时使其不超出内部 FET RDS(ON) 范围内的绝对最大电池平衡电流。输入滤波电阻器的最大建议值为 1kΩ。

内部 FET 的典型内部电芯平衡电阻(RDS(ON))为 80Ω。对于完全充电电压为 4.2V 的典型锂离子电池,这会产生大约 35mA 的平衡电流。如果开关持续接通,那么该电流为直流电流,因此平均平衡电流会更低。占空比由多种因素决定,节 4将对这些因素进行更加详细的讨论。

方程式 1. I _ B a l a n c e = V C E L L ( 2 × R n + R C B ) = 4 . 2 ( 2 × 20 + 80 )   = 35 m A
GUID-20230517-SS0I-HMGX-QRXW-TB1JJZT65JNM-low.svg图 2-1 用于内部平衡的应用电路

对于许多应用来说,器件的内部平衡电流足以满足要求,不需要额外的外部元件。不过,必须考虑功率耗散及其对器件温度的影响。例如,35mA 电流流过 80Ω 电阻器会产生约 0.098W 功耗(几乎为 100mW)。器件的结至环境热阻 (θ-JA) 为 47.2°C/W。如果同时对 5 节电芯进行平衡,则会导致结温上升约 23°C。

可以通过不同的备份方法来避免过大的功率耗散。主机可以限制允许同时平衡的电芯的最大数量,请参阅如何限制最大平衡电芯数。另一种替代方法是增大电芯输入电阻器,从而降低平衡电流并改善功率耗散。

GUID-20230503-SS0I-WXF4-5SW7-MFPNX9MLSTGK-low.png图 2-2 电芯 1 (VC1) 上的内部电芯平衡
注:图 2-2 中,占空比的开通时间表示有效测量时间。而下部周期表示电芯平衡时间。