詳細介紹
功率FET(場效應管)是電池管理系統(BMS)中的一個關鍵安全功能。功率FET的主要目的是在非正常條件下將電池組與負載或充電器分開。A06B-6044-H130功率FET功能塊看上去并不復雜,即連接充電器或負載時導通FET,出現錯誤時關斷FET。要正常發揮功率FET的功能,設計工程師需要理解負載條件、電池組限制和功能塊電路。
圖1 用于決定導通還是關斷功率FET的電路簡圖
英文解釋:
Charge pump 電荷泵 ; LOAD DETECT AND RELEASE 負載檢測和釋放
考慮圖1的電路配置。該系統是一個連接至發動機的高邊串聯FET配置。功率FET的導通(ON)狀態取決于電池組的電芯電壓、充電和放電電流、溫度及監測器引腳的狀態。子塊報告的任何故障都會導致一個或兩個FET關斷。
1 Vcell檢測
A06B-6044-H130
A06B-6047-H002
A06B-6124-H208?
A06B-6047-H003
A06B-6058-H005
A06B-6120-H011
不考慮電芯均衡的Vcell檢測是用來監測過壓、欠壓和開路電芯條件的電壓測量。欠壓條件對應檢測電池組空載情況,要防止電芯脫離電壓作用區(active region),這一點很重要。鋰離子電芯的作用區為2.5V - 4.2V,鋰聚合物電芯的作用區為2.5V - 3.6V。根據化學性質和設計,電芯的限制電壓決定滿載和空載電芯限值。電芯充電時不能超過電壓上限,否則可能造成電芯損壞。大多數BMS IC都會持續監測過壓和欠壓條件,無論電池充電狀態如何。
在對電池組中的所有電芯都進行了測量后,報告zui強電芯與zui弱電芯的總電壓差很有用。大的電池組電壓差可甄別開路電芯或明線事件。大多數系統都有明線測試,以確保測量系統與電芯用導線連接在一起。明線測試不像電芯電壓測量那么頻繁,電芯壓差計算結果可作為系統故障的早期提示。
開路電芯事件是指電芯內部開路或者外部連接損壞。事件的發生可能是緩慢的,也有可能是突然的。造成開路電芯事件的可能原因有老化、電芯制造質量差和長時間在惡劣環境中工作。外部連接損壞一般是由于電池組結構差而導致。
電池組在連接至負載時會產生大量涌入電流,這時可能出現zui大電芯壓差的誤報。因為電芯阻抗失配而倍增的涌入電流會導致電芯電壓的嚴重失配。有些芯片在報告事件時有延遲,有些芯片則沒有。
A06B-6047-H002
A06B-6047-H003
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