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多串电池保护方案介绍

这个文档是BYD多节保护芯片BM309的应用介绍,供大家参考.大家可就此方案进行讨论
3103611260934096.pdf
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2009-12-22 21:28
大家若对此方案有疑问及建议可发帖讨论,欢迎欢迎
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psp411
LV.3
3
2009-12-24 21:19
@wenjianlau
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敢问一下楼主,此款IC是否现在卖的版本升级了?
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2009-12-25 23:27
@psp411
敢问一下楼主,此款IC是否现在卖的版本升级了?
还是BM309
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azhu
LV.8
5
2009-12-27 12:43

几个问题:


1、对每节电芯的电压的检测精度做到多少?


2、分流式平衡开启的条件是什么?


3、该芯片是否可以与外部芯片通信?将检测到的电芯电压发给外部芯片。


4、有没有正端保护的应用电路?

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2009-12-28 10:55
@azhu
几个问题:1、对每节电芯的电压的检测精度做到多少?2、分流式平衡开启的条件是什么?3、该芯片是否可以与外部芯片通信?将检测到的电芯电压发给外部芯片。4、有没有正端保护的应用电路?

谢谢azhu的提问,我的回答如下


1.对每节电芯的电压的检测精度做到多少?


 规格书里有写±50mV,但我们终测是限制在上限+35mV,下限-40mV的水平


2.分流式平衡开启的条件是什么?


传统的末端均衡式一般是两段式(过放区均不考虑),即一个均衡点(一般是刚出平台区)把电压区间分为2个区间。而BM309增加了一个点(刚进平台区bal1和刚出平台区bal2),即把电压分为3个区间。假设过放点Vdet3到bal1为C区间,bal1到bal2为B区间,bal2以后为A区间


启动的条件是开启电压高的电芯的平衡回路,具体有三种情况


a.所有电芯都落在同一个区,平衡都不启动


b.电芯电压分布在两个区,即AB区,BC区,AC区,那么,电压高的电芯(A区,B区,A区)启动平衡。


c.电芯电压分布在三个区,即ABC都有,那么启动AB电芯的平衡回路。


3.该芯片是否可以与外部芯片通信?将检测到的电芯电压发给外部芯片。


BM309能实现自身的过充过放及平衡信号的传输,在设计初期没有预留与Host或其他芯片比如Gas gauge的通信,下一代能与外部芯片实现通信功能的芯片正在开发中。


4.有没有正端保护的应用电路?


BM309的典型应用本身就是正端保护,此种应用电路相对简单,只需按规格书里的推荐应用图,把下一个IC的CO,DO接到上一个IC的Down-co,Down-do实现级联即可。


正端保护分为正端P管和正端N管保护,BM309的典型应用就属于正端P管保护,此种电路的优点是能不阻断地线通讯并且保护安全可靠,缺点是在做电池数较多保护的时候,P管型号较少,导通内阻相对偏大且成本高。


为了解决在应用BM309做多串保护时主控PMOS选型难的问题,特提出如附件的电路,负端N管也是目前主流的应用方案。其实,真正完美的解决方案是正端N管保护,我们也正在加紧研发中。


欢迎大家踊跃发言

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azhu
LV.8
7
2009-12-30 08:36
@wenjianlau
谢谢azhu的提问,我的回答如下1.对每节电芯的电压的检测精度做到多少? 规格书里有写±50mV,但我们终测是限制在上限+35mV,下限-40mV的水平2.分流式平衡开启的条件是什么?传统的末端均衡式一般是两段式(过放区均不考虑),即一个均衡点(一般是刚出平台区)把电压区间分为2个区间。而BM309增加了一个点(刚进平台区bal1和刚出平台区bal2),即把电压分为3个区间。假设过放点Vdet3到bal1为C区间,bal1到bal2为B区间,bal2以后为A区间启动的条件是开启电压高的电芯的平衡回路,具体有三种情况a.所有电芯都落在同一个区,平衡都不启动b.电芯电压分布在两个区,即AB区,BC区,AC区,那么,电压高的电芯(A区,B区,A区)启动平衡。c.电芯电压分布在三个区,即ABC都有,那么启动AB电芯的平衡回路。3.该芯片是否可以与外部芯片通信?将检测到的电芯电压发给外部芯片。BM309能实现自身的过充过放及平衡信号的传输,在设计初期没有预留与Host或其他芯片比如Gasgauge的通信,下一代能与外部芯片实现通信功能的芯片正在开发中。4.有没有正端保护的应用电路?BM309的典型应用本身就是正端保护,此种应用电路相对简单,只需按规格书里的推荐应用图,把下一个IC的CO,DO接到上一个IC的Down-co,Down-do实现级联即可。正端保护分为正端P管和正端N管保护,BM309的典型应用就属于正端P管保护,此种电路的优点是能不阻断地线通讯并且保护安全可靠,缺点是在做电池数较多保护的时候,P管型号较少,导通内阻相对偏大且成本高。为了解决在应用BM309做多串保护时主控PMOS选型难的问题,特提出如附件的电路,负端N管也是目前主流的应用方案。其实,真正完美的解决方案是正端N管保护,我们也正在加紧研发中。欢迎大家踊跃发言

35mV的测量精度,您如何去保证平衡呢?在极限条件上,假如最高一节电压是正偏差35mV,最低一节电压是负偏差35mV,那么即使你平衡时所测到的这两节电芯电压完全一样,实际上它们也会有70mV的误差啊。如果是磷酸铁锂,中间段的电压是很平坦的,70mV的压差都有可能导致30%的容量误差。

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2009-12-30 11:17
@azhu
35mV的测量精度,您如何去保证平衡呢?在极限条件上,假如最高一节电压是正偏差35mV,最低一节电压是负偏差35mV,那么即使你平衡时所测到的这两节电芯电压完全一样,实际上它们也会有70mV的误差啊。如果是磷酸铁锂,中间段的电压是很平坦的,70mV的压差都有可能导致30%的容量误差。
如果是在平台区,两个电芯的压差达到70mV,即使IC没有误差,平衡也不会动作。因为原理不是检测两两电芯间的电压差。考虑到平台区容量对电压的变化较为敏感,对测量精度要求较高,特提出一种分区间的办法。
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azhu
LV.8
9
2009-12-30 12:31
@wenjianlau
如果是在平台区,两个电芯的压差达到70mV,即使IC没有误差,平衡也不会动作。因为原理不是检测两两电芯间的电压差。考虑到平台区容量对电压的变化较为敏感,对测量精度要求较高,特提出一种分区间的办法。

但充电过程中,平台区的时间占了80%以上,如果不在平台区平衡,只能在充电后期去开启平衡了,这时能用于平衡的时间会较短,要想达到好的平衡效果,只能大大延长充电时间了。

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wenjianlau
LV.3
10
2009-12-30 13:44
@azhu
但充电过程中,平台区的时间占了80%以上,如果不在平台区平衡,只能在充电后期去开启平衡了,这时能用于平衡的时间会较短,要想达到好的平衡效果,只能大大延长充电时间了。

是的,如果整体电池电压较高且之间有压差的话确实是这个样子的,而且即使过充平衡仍然可以启动。这时需要比较长的充电时间或多个循环周期来逐渐拉近电芯间的差距。另外如果某个电芯电压较低,比如2.7V,其他的较高。这时我们的芯片仍然可以启动高电压的平衡,当然这种情况比较少见。

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xiaoran226
LV.2
11
2010-03-26 15:50
@wenjianlau
是的,如果整体电池电压较高且之间有压差的话确实是这个样子的,而且即使过充平衡仍然可以启动。这时需要比较长的充电时间或多个循环周期来逐渐拉近电芯间的差距。另外如果某个电芯电压较低,比如2.7V,其他的较高。这时我们的芯片仍然可以启动高电压的平衡,当然这种情况比较少见。
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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
**此帖已被管理员删除**

不知道楼主能否提供一份IC 的DATASHEET,谢谢!

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verdio
LV.2
14
2010-05-05 12:08
@azhu
但充电过程中,平台区的时间占了80%以上,如果不在平台区平衡,只能在充电后期去开启平衡了,这时能用于平衡的时间会较短,要想达到好的平衡效果,只能大大延长充电时间了。
azhu老师,您知道现在有能级联也能和外部通讯的保护芯片吗?能推荐一下吗?
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verdio
LV.2
15
2010-05-05 12:10
损耗还是蛮大的,精度有待改善,不知道可靠性方面怎么样
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jing3009
LV.1
16
2010-09-03 15:16

朋友  能发个BM309成熟的3,4节管理的电路图给我吗  非常感谢

另外  铁锂系的BYD的管理芯片有吗??

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aaron96031
LV.3
17
2011-08-11 10:53
@wenjianlau
谢谢azhu的提问,我的回答如下1.对每节电芯的电压的检测精度做到多少? 规格书里有写±50mV,但我们终测是限制在上限+35mV,下限-40mV的水平2.分流式平衡开启的条件是什么?传统的末端均衡式一般是两段式(过放区均不考虑),即一个均衡点(一般是刚出平台区)把电压区间分为2个区间。而BM309增加了一个点(刚进平台区bal1和刚出平台区bal2),即把电压分为3个区间。假设过放点Vdet3到bal1为C区间,bal1到bal2为B区间,bal2以后为A区间启动的条件是开启电压高的电芯的平衡回路,具体有三种情况a.所有电芯都落在同一个区,平衡都不启动b.电芯电压分布在两个区,即AB区,BC区,AC区,那么,电压高的电芯(A区,B区,A区)启动平衡。c.电芯电压分布在三个区,即ABC都有,那么启动AB电芯的平衡回路。3.该芯片是否可以与外部芯片通信?将检测到的电芯电压发给外部芯片。BM309能实现自身的过充过放及平衡信号的传输,在设计初期没有预留与Host或其他芯片比如Gasgauge的通信,下一代能与外部芯片实现通信功能的芯片正在开发中。4.有没有正端保护的应用电路?BM309的典型应用本身就是正端保护,此种应用电路相对简单,只需按规格书里的推荐应用图,把下一个IC的CO,DO接到上一个IC的Down-co,Down-do实现级联即可。正端保护分为正端P管和正端N管保护,BM309的典型应用就属于正端P管保护,此种电路的优点是能不阻断地线通讯并且保护安全可靠,缺点是在做电池数较多保护的时候,P管型号较少,导通内阻相对偏大且成本高。为了解决在应用BM309做多串保护时主控PMOS选型难的问题,特提出如附件的电路,负端N管也是目前主流的应用方案。其实,真正完美的解决方案是正端N管保护,我们也正在加紧研发中。欢迎大家踊跃发言
BM309特点上 有说 明是 内置或外置 热保护, 想问问,外置的热保护 资料中 没看到介绍啊?? 期待 LZ 的回复
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