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

采用 N 沟道 FET 的外部电池平衡电路设计

对于需要更高电池平衡电流的应用,通常使用外部 FET。使用外部 FET 时,可以将电芯输入电阻器增大至最大建议值 1kΩ。增加电阻器大小将有助于在 FET 的栅极上提供足够的电压。在图 2-3 中,当内部 FET 在器件内部导通时,流经 Rn-1 的电流为外部 FET 提供 VGS 的电压。

GUID-20230606-SS0I-KLG4-3PQ8-RHCX797Q2LP9-low.png图 2-3 采用外部 N 沟道 FET 的平衡电路

必须小心选择具有在低 VGS 下定义的低 RDSON 的外部 FET。例如,假设最小电芯平衡电压为 3.9V。外部 FET 可以具有在 3.9V x 100 / (100 + 100 + 80) = 1.39V 或更低的电压下定义的 RDSON

需要使用一个齐纳二极管来保护外部 FET 栅极免受电池组瞬态的影响。例如,如果一个 7 节电池组发生短路,则在发生短路期间,电池 7 的 Rn 两端将具有大约 28V 的电压,而在短路解除时会发生相反的瞬态。可以通过一个电阻器来连接栅极电压,从而限制二极管导通时的电流。(在正常操作期间,齐纳二极管将不会导通)。

对于图 2-3,电路设计采用了 100Ω 的 Rn 和 1kΩ 的 Rgn。Rbal 电阻器设置为 50Ω,从而在 4V 电压下使流经外部 FET 的平衡电流为约 77mA。在该电芯电压下,约 15mA 的额外电流流经器件的内部 FET,从而使总平衡电流接近 92mA。选择了一个具有为低 VGS(低至 1.4V)定义的 RDSON 的 N 沟道 MOSFET。

GUID-20230503-SS0I-PW4M-DQ3C-ZMCFFXRPJ745-low.png图 2-4 采用 N 沟道 FET 的 BQ76907 电芯平衡,电芯 7 (VC7) Rbal_voltage 大约 = 3.86V
注:图 2-4 中,占空比的开通时间表示对电芯 7 (VC7) 进行平衡时,Rbal 电阻器两端的电压。而下部周期表示平衡功能关闭时 Rbal 电阻器两端的电压。