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电池采样芯片(AFE)里面有一个紧张功能:断线检测。

它包括检测电芯电压采样线断线、温度采样线断线,有的还覆盖均衡回路断线,我们主要打仗的是电压采样线断线的场景。

那为什么要检测采样线断线呢?鄙人图中,某条采样线处于断开状态,此时这条采样线的高低两个电芯会被内阻Ri进行分压,也会采集到一个“假的”电压值,但实际这个电压值不能代表澳门威泥斯人电芯的真实电压,假如它被当做真实电压应用,会造成过充或者过放电。

以是在AFE中都集成了断线检测功能,也成为了在功能安然中必弗成少的安然机制,功能确凿很有用。在今朝打仗到的几个厂家中,断线检测措施大年夜概可以分为两种:电流源法和电阻分压法。

厂家:

ADI

NXP

美信

松下

TI

检测措施:

电流源

电阻分压

电阻分压

电流源

电阻分压

下面先容一下电流源检测措施道理,下图为ADI的LTC6804内部框图,它画出了断线检测内部电路:在选通器的输出端(ADC输入端澳门威泥斯人),内置了上拉与下拉的电流源,可以等效看做是上拉电阻和下拉电阻。

它的道理是,首先接通上拉电流源,断开下拉电流源,然落后行电压采集,获得12串电芯电压采样结果;然后接通下拉电流源,断开上拉电流源,再获得12串电压采样结果;接下来对两次获得的结果进行相减,假如第(n+1)节电芯差值小于-400mV,则鉴定为Cn断线。

举个例子,假设所有电芯电压为4V,当C2断线时,那么CELL(2+1)=CELL3(上拉)-CELL3(下拉)=(12-V+)-(12-V-)=(V-)-(V+)<-400mV,即可判断出断线故障;

松下的芯片内部也是在类似的位置加高低拉电流源,不过它加的数量和排布略有不合,鉴定措施也略有不合。

再来看一下澳门威泥斯人NXP的规划,它是用电阻分压的要领来识别故障,如下图所示。

在其内部采样通道上,集成了一个开关和电阻Rpd,开关S分为奇数组和偶数组,同时只能闭合一组,即S2闭应时,S1与S3是断开的,反之亦然;AFE去操作两组开关,去获得两组采样值,假如当其闭应时,采到的结果小于门限电压(例如150mV),测鉴定为断线。

举个例子,假设电芯电压为4V,Rm=5K,Rpd=2K,那么图中血色圆圈处断线,根据电阻分压,当S2闭合、S1S3断开时,CELL1=4澳门威泥斯人V,CELL2=0V,CELL3>5V;当S2断开、S1S3闭应时,CELL1=0.7V,CELL2>5V,CELL3=0V;由于CELL1和CELL2都呈现0V(小于150mV)的值,小于门限值,故鉴定为两个电芯中心处断线。

美信是使用内部均衡MOS管来检测采样线断线,如下图所示:Rb是均衡电阻,S是内部的均衡MOS开关。

它的检测规划使用内部的均衡电路来检测,也是分为奇数、偶数开关两组,分手采集澳门威泥斯人MOS两端电压,采样后做比较,大年夜同小异。

前面先容了基础的断线检测道理,着实这里面照样有一些留意事变的,都必要工程师仔细斟酌。

1、电芯采样线最两边的那两条(第一节负、着末一节正)的检测措施有些区别;

2、假如AFE采纳专门的两条供电线,它们是否可以识别出断线?是否影响其他断线检测;

3、斟酌两条线或更多条线同时断线,检测电路又变成了什么样子?是否可以识别出来?

4、AFE最低几节采样线同时断线,是否会影响AFE正常事情?

5、断线检测的履行周期怎么安排?触发前提是什么?

总结:

断线检测是AFE的一个紧张功能,对付我们来讲,必然要吃透其检测道理,再去进行调试,道理着实很简单,但里面对照烦琐。也有用分立元件去搭检测电路的,道理差不多,对照麻烦。

责任编辑:wv

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