ZHCUAO7 December   2022

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 辅助电源策略
      2. 2.2.2 高侧 N 沟道 MOSFET
      3. 2.2.3 堆叠式 AFE 通信
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 BQ76942
      2. 2.3.2 LM5168
      3. 2.3.3 ISO1640
      4. 2.3.4 TCAN1042HV
      5. 2.3.5 THVD2410
      6. 2.3.6 TPS7A25
      7. 2.3.7 MSP430FR2155
      8. 2.3.8 TMP61
      9. 2.3.9 TPD2E007
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
    3. 3.3 测试结果
      1. 3.3.1 电芯电压精度
      2. 3.3.2 电池包电流精度
      3. 3.3.3 辅助电源和系统电流消耗
      4. 3.3.4 保护
      5. 3.3.5 工作模式转换
      6. 3.3.6 ESD 性能
  9. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  10. 5作者简介

保护

该设计集成了全套电池电芯保护功能,包括:电芯过压、电芯欠压、两级过流放电、过流充电、放电短路、过热和欠温保护。此外,该设计还可监测多种系统级故障,包括:电芯开路、主机看门狗、充电和放电 MOSFET 故障、MOSFET 过热等。在 TI 实验室针对其中一些保护进行了测试。

GUID-20221115-SS0I-XCMB-XGCK-7HKCSM6SWD9C-low.png图 3-7 电芯过压保护
GUID-20221115-SS0I-CTWG-RGW7-FRS7JJLBTBBM-low.png图 3-9 放电过流保护
GUID-20221115-SS0I-96VW-LPW8-WSG8QLSDNPTP-low.png图 3-11 短路放电保护
GUID-20221115-SS0I-GL2S-4ZXR-G42QBD7ZMT7S-low.png图 3-13 短路放电保护 - MOSFET 导通
GUID-20221115-SS0I-CRC1-QBLF-F2DGFXFGL0K0-low.png图 3-8 电芯欠压保护
GUID-20221115-SS0I-FLHV-9HK5-FTMM57KDBZ12-low.png图 3-10 过流充电保护
GUID-20221115-SS0I-ZL5F-R2K4-SVL9KGZ6VPBC-low.png图 3-12 短路放电保护 - MOSFET 关断

短路放电保护通过以下过程进行了测试:

  1. 在 DET 悬空时,充电和放电 MOSFET 均关断
  2. PACK 端口与空气开关短接
  3. 在连接 DET 的情况下,导通充电和放电 MOSFET
GUID-20221115-SS0I-XMD4-LSPC-GBD9NHJPZN0K-low.png图 3-14 3.3V 短路和 HWD 保护

当 3.3V 短路时,MCU 断电,并且两个 BQ76942 器件会在延迟一段时间后检测到 HWD。由于 TIDA-010247 将 MCU 配置为进入低功耗模式(不与 BQ76942 通信以节省功率)后每 5s 唤醒一次,因此在 10s HWD 延迟配置下,会有 5s 至 10s 的延迟。

GUID-20221115-SS0I-N2N6-PW9K-0W7SKBRVZC6G-low.png图 3-15 120V On-PACK 端口 – 底部 AFE 最大电压
GUID-20221115-SS0I-FLVG-VXHB-S7BPTX2FCQVP-low.png图 3-16 120V On-PACK 端口 – 顶部 AFE 最大电压

120V On-PACK 端口测试在 CHG 和 DSG MOSFET 均关断且 DET 悬空的情况下执行。