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多串電池保護方案介紹

這個文檔是BYD多節保護芯片BM309的應用介紹,供大家參考.大家可就此方案進行討論
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2009-12-22 21:28
大家若對此方案有疑問及建議可發帖討論,歡迎歡迎
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psp411
LV.3
3
2009-12-24 21:19
@wenjianlau
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敢問一下樓主,此款IC是否現在賣的版本升級了?
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2009-12-25 23:27
@psp411
敢問一下樓主,此款IC是否現在賣的版本升級了?
還是BM309
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azhu
LV.8
5
2009-12-27 12:43

幾個問題:


1、對每節電芯的電壓的檢測精度做到多少?


2、分流式平衡開啟的條件是什么?


3、該芯片是否可以與外部芯片通信?將檢測到的電芯電壓發給外部芯片。


4、有沒有正端保護的應用電路?

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2009-12-28 10:55
@azhu
幾個問題:1、對每節電芯的電壓的檢測精度做到多少?2、分流式平衡開啟的條件是什么?3、該芯片是否可以與外部芯片通信?將檢測到的電芯電壓發給外部芯片。4、有沒有正端保護的應用電路?

謝謝azhu的提問,我的回答如下


1.對每節電芯的電壓的檢測精度做到多少?


 規格書里有寫±50mV,但我們終測是限制在上限+35mV,下限-40mV的水平


2.分流式平衡開啟的條件是什么?


傳統的末端均衡式一般是兩段式(過放區均不考慮),即一個均衡點(一般是剛出平臺區)把電壓區間分為2個區間。而BM309增加了一個點(剛進平臺區bal1和剛出平臺區bal2),即把電壓分為3個區間。假設過放點Vdet3到bal1為C區間,bal1到bal2為B區間,bal2以后為A區間


啟動的條件是開啟電壓高的電芯的平衡回路,具體有三種情況


a.所有電芯都落在同一個區,平衡都不啟動


b.電芯電壓分布在兩個區,即AB區,BC區,AC區,那么,電壓高的電芯(A區,B區,A區)啟動平衡。


c.電芯電壓分布在三個區,即ABC都有,那么啟動AB電芯的平衡回路。


3.該芯片是否可以與外部芯片通信?將檢測到的電芯電壓發給外部芯片。


BM309能實現自身的過充過放及平衡信號的傳輸,在設計初期沒有預留與Host或其他芯片比如Gas gauge的通信,下一代能與外部芯片實現通信功能的芯片正在開發中。


4.有沒有正端保護的應用電路?


BM309的典型應用本身就是正端保護,此種應用電路相對簡單,只需按規格書里的推薦應用圖,把下一個IC的CO,DO接到上一個IC的Down-co,Down-do實現級聯即可。


正端保護分為正端P管和正端N管保護,BM309的典型應用就屬于正端P管保護,此種電路的優點是能不阻斷地線通訊并且保護安全可靠,缺點是在做電池數較多保護的時候,P管型號較少,導通內阻相對偏大且成本高。


為了解決在應用BM309做多串保護時主控PMOS選型難的問題,特提出如附件的電路,負端N管也是目前主流的應用方案。其實,真正完美的解決方案是正端N管保護,我們也正在加緊研發中。


歡迎大家踴躍發言

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azhu
LV.8
7
2009-12-30 08:36
@wenjianlau
謝謝azhu的提問,我的回答如下1.對每節電芯的電壓的檢測精度做到多少? 規格書里有寫±50mV,但我們終測是限制在上限+35mV,下限-40mV的水平2.分流式平衡開啟的條件是什么?傳統的末端均衡式一般是兩段式(過放區均不考慮),即一個均衡點(一般是剛出平臺區)把電壓區間分為2個區間。而BM309增加了一個點(剛進平臺區bal1和剛出平臺區bal2),即把電壓分為3個區間。假設過放點Vdet3到bal1為C區間,bal1到bal2為B區間,bal2以后為A區間啟動的條件是開啟電壓高的電芯的平衡回路,具體有三種情況a.所有電芯都落在同一個區,平衡都不啟動b.電芯電壓分布在兩個區,即AB區,BC區,AC區,那么,電壓高的電芯(A區,B區,A區)啟動平衡。c.電芯電壓分布在三個區,即ABC都有,那么啟動AB電芯的平衡回路。3.該芯片是否可以與外部芯片通信?將檢測到的電芯電壓發給外部芯片。BM309能實現自身的過充過放及平衡信號的傳輸,在設計初期沒有預留與Host或其他芯片比如Gasgauge的通信,下一代能與外部芯片實現通信功能的芯片正在開發中。4.有沒有正端保護的應用電路?BM309的典型應用本身就是正端保護,此種應用電路相對簡單,只需按規格書里的推薦應用圖,把下一個IC的CO,DO接到上一個IC的Down-co,Down-do實現級聯即可。正端保護分為正端P管和正端N管保護,BM309的典型應用就屬于正端P管保護,此種電路的優點是能不阻斷地線通訊并且保護安全可靠,缺點是在做電池數較多保護的時候,P管型號較少,導通內阻相對偏大且成本高。為了解決在應用BM309做多串保護時主控PMOS選型難的問題,特提出如附件的電路,負端N管也是目前主流的應用方案。其實,真正完美的解決方案是正端N管保護,我們也正在加緊研發中。歡迎大家踴躍發言

35mV的測量精度,您如何去保證平衡呢?在極限條件上,假如最高一節電壓是正偏差35mV,最低一節電壓是負偏差35mV,那么即使你平衡時所測到的這兩節電芯電壓完全一樣,實際上它們也會有70mV的誤差啊。如果是磷酸鐵鋰,中間段的電壓是很平坦的,70mV的壓差都有可能導致30%的容量誤差。

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2009-12-30 11:17
@azhu
35mV的測量精度,您如何去保證平衡呢?在極限條件上,假如最高一節電壓是正偏差35mV,最低一節電壓是負偏差35mV,那么即使你平衡時所測到的這兩節電芯電壓完全一樣,實際上它們也會有70mV的誤差啊。如果是磷酸鐵鋰,中間段的電壓是很平坦的,70mV的壓差都有可能導致30%的容量誤差。
如果是在平臺區,兩個電芯的壓差達到70mV,即使IC沒有誤差,平衡也不會動作。因為原理不是檢測兩兩電芯間的電壓差。考慮到平臺區容量對電壓的變化較為敏感,對測量精度要求較高,特提出一種分區間的辦法。
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azhu
LV.8
9
2009-12-30 12:31
@wenjianlau
如果是在平臺區,兩個電芯的壓差達到70mV,即使IC沒有誤差,平衡也不會動作。因為原理不是檢測兩兩電芯間的電壓差。考慮到平臺區容量對電壓的變化較為敏感,對測量精度要求較高,特提出一種分區間的辦法。

但充電過程中,平臺區的時間占了80%以上,如果不在平臺區平衡,只能在充電后期去開啟平衡了,這時能用于平衡的時間會較短,要想達到好的平衡效果,只能大大延長充電時間了。

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wenjianlau
LV.3
10
2009-12-30 13:44
@azhu
但充電過程中,平臺區的時間占了80%以上,如果不在平臺區平衡,只能在充電后期去開啟平衡了,這時能用于平衡的時間會較短,要想達到好的平衡效果,只能大大延長充電時間了。

是的,如果整體電池電壓較高且之間有壓差的話確實是這個樣子的,而且即使過充平衡仍然可以啟動。這時需要比較長的充電時間或多個循環周期來逐漸拉近電芯間的差距。另外如果某個電芯電壓較低,比如2.7V,其他的較高。這時我們的芯片仍然可以啟動高電壓的平衡,當然這種情況比較少見。

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xiaoran226
LV.2
11
2010-03-26 15:50
@wenjianlau
是的,如果整體電池電壓較高且之間有壓差的話確實是這個樣子的,而且即使過充平衡仍然可以啟動。這時需要比較長的充電時間或多個循環周期來逐漸拉近電芯間的差距。另外如果某個電芯電壓較低,比如2.7V,其他的較高。這時我們的芯片仍然可以啟動高電壓的平衡,當然這種情況比較少見。
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wenjianlau
LV.3
12
2010-04-06 15:43
@xiaoran226
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tanglin360
LV.1
13
2010-05-04 14:47
@wenjianlau
**此帖已被管理員刪除**

不知道樓主能否提供一份IC 的DATASHEET,謝謝!

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verdio
LV.2
14
2010-05-05 12:08
@azhu
但充電過程中,平臺區的時間占了80%以上,如果不在平臺區平衡,只能在充電后期去開啟平衡了,這時能用于平衡的時間會較短,要想達到好的平衡效果,只能大大延長充電時間了。
azhu老師,您知道現在有能級聯也能和外部通訊的保護芯片嗎?能推薦一下嗎?
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verdio
LV.2
15
2010-05-05 12:10
損耗還是蠻大的,精度有待改善,不知道可靠性方面怎么樣
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jing3009
LV.1
16
2010-09-03 15:16

朋友  能發個BM309成熟的3,4節管理的電路圖給我嗎  非常感謝

另外  鐵鋰系的BYD的管理芯片有嗎??

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aaron96031
LV.3
17
2011-08-11 10:53
@wenjianlau
謝謝azhu的提問,我的回答如下1.對每節電芯的電壓的檢測精度做到多少? 規格書里有寫±50mV,但我們終測是限制在上限+35mV,下限-40mV的水平2.分流式平衡開啟的條件是什么?傳統的末端均衡式一般是兩段式(過放區均不考慮),即一個均衡點(一般是剛出平臺區)把電壓區間分為2個區間。而BM309增加了一個點(剛進平臺區bal1和剛出平臺區bal2),即把電壓分為3個區間。假設過放點Vdet3到bal1為C區間,bal1到bal2為B區間,bal2以后為A區間啟動的條件是開啟電壓高的電芯的平衡回路,具體有三種情況a.所有電芯都落在同一個區,平衡都不啟動b.電芯電壓分布在兩個區,即AB區,BC區,AC區,那么,電壓高的電芯(A區,B區,A區)啟動平衡。c.電芯電壓分布在三個區,即ABC都有,那么啟動AB電芯的平衡回路。3.該芯片是否可以與外部芯片通信?將檢測到的電芯電壓發給外部芯片。BM309能實現自身的過充過放及平衡信號的傳輸,在設計初期沒有預留與Host或其他芯片比如Gasgauge的通信,下一代能與外部芯片實現通信功能的芯片正在開發中。4.有沒有正端保護的應用電路?BM309的典型應用本身就是正端保護,此種應用電路相對簡單,只需按規格書里的推薦應用圖,把下一個IC的CO,DO接到上一個IC的Down-co,Down-do實現級聯即可。正端保護分為正端P管和正端N管保護,BM309的典型應用就屬于正端P管保護,此種電路的優點是能不阻斷地線通訊并且保護安全可靠,缺點是在做電池數較多保護的時候,P管型號較少,導通內阻相對偏大且成本高。為了解決在應用BM309做多串保護時主控PMOS選型難的問題,特提出如附件的電路,負端N管也是目前主流的應用方案。其實,真正完美的解決方案是正端N管保護,我們也正在加緊研發中。歡迎大家踴躍發言
BM309特點上 有說 明是 內置或外置 熱保護, 想問問,外置的熱保護 資料中 沒看到介紹啊?? 期待 LZ 的回復
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