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                EEPW首頁 > 汽車電子 > 設計應用 > 速對著天空怒吼度與激情:更持久耐用的電動∏摩托車16S-17S鋰離子電▼池組

                速度與激情:更持久耐用的電◣動摩托車16S-17S鋰離子電池組

                作者:時間:2020-04-23來源:電子產品世界收藏

                隨著快遞服務需求的快速增長,車因其電池容量大於電動自行車和電動踏板車▲的優勢而變得越來越受歡迎。容量越大,行駛時間就越長,這有助於節省時間,並實現更長距離▆的遞送。

                本文引用地址:/jjs195/article/202004/412350.htm

                車電池組有多個電壓平臺,其中最普遍的是60V,它在一個↓電池組中需要16S或者17S鋰離子電池。

                實現更長的運行時間需要收藏解決三個設計難題:

                ●   高精度電池電ξ壓采樣以提高電池容量計算精度。

                ●   電池電壓平衡〓。

                ●   低系統電流損耗,特別是在離開待機模式下。

                低電流損耗16S-17S電池組參考設計 可以幫助解決以上提到卐的設計難題。它使用 BQ76940 電池監控器用於電池組低15串表情冷漠電池電壓采樣監控,使用一個雙通道通用運算放大器 LM2904B 監控高兩串電池電壓今日乃是我圣都千年拍賣。通過外部金屬氧化物◇半導體場效應晶體管(MOSFET)實現更大的電池均衡電流。電池組參考設計的框圖如圖這龍虛隨便留下1所示。

                image.png

                圖1:16S-17S電池組框圖

                高精度電池電壓采樣

                BQ76940 直接︼監控低15串電池,因此低15串電池→電壓精度直接由BQ76940決定。在25°C時從3.2 V到4.6 V的典型⌒電壓采樣精無數寒冰頓時被一下穿透度為±15 mV。必要時,可以通過額外校準進一步提高其電壓采樣精度。圖2所示的分立電路決定了兩個上部電池的精度。

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                圖2:兩個上部電池的四長老也是搖頭嘆息分立電路圖

                以17串電Ψ 池為例。當Q25在線性模式下工作時, LM2904B 的一個通哪里有什么心思取道與P溝道MOSFET Q25、R89和R96一起作為負反饋電路工作。放大器的負相輸入電壓等於正相輸入電壓,即16串電池的電▅壓。因此第17串單節電∞池電壓加在R89兩端產生的電流流⊙過Q25和R96並返回參考地,第16串單節電身體竟然彌漫著一種麻痹之感池采樣與此類似。

                通過使用模ㄨ數轉換器(ADC)測量ADC_16和ADC_17電壓,可以我斷魂谷對你監控第16串和第17串單節電池電壓。考慮到R89、R96、R87、R94和ADC參考的容差,需要兩點校鄭云峰嚇了一跳準以獲得更高的精度。圖3顯示了兩點校準的過程。

                我在實驗室測試了校準後的第16串和第17串電池ω電壓精度;結果如圖4所示。精度達到±2mV。

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                圖3:兩點校準過程

                電池均衡

                由於第16串和第17串電池由分♀立電路監控,而下部15個電池由 BQ76940監控 ,因此必須考慮對電池均衡的影響。

                圖5顯示了主要的電流路云師弟徑。紅色表示通用運算放大器的電源路徑,綠色表示第17串電池的電壓采樣路徑,灰色表示第16串電池的感副掌教測路徑。通用運算放大器的供電電流由整個電池組提供並流回參考地,因此是對整個電池組︽放電,並不會導致 大師兄不均衡。第17串電〖池的電壓采樣路徑也是從整個電池組流回參考地,因此也不會導是那么致不均衡。但是第16串電池的電壓采樣路徑從低16串電池流而在北方回參考地,這將導致¤第17串和低16串電池之間出現電壓不均衡。這種不當然均衡只有在檢測第16串電池電壓時才會出現。

                若要減少不均衡的影響,可以在◣不檢測第16串電池的時候關閉Q21,並在計算不均衡影響☆時考慮Q21控制電路電流。

                根據落日之森可是有整整十二個此處的分析,並假設電壓采樣周期為250ms,則此參考設計的不平衡電流雙手一揮應小於0.1 μA。

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                圖4:16串和17串電〇池電壓精度(25°C時)

                低系統待機消耗

                在先前撰寫的ㄨ文章 “踏板動力解決方案:為電動自行車和車提供耐久性更好的№13S、48V鋰離子電池組, 我解釋ω 了如何用 LM5164 和系統級設計來降低待機模式下的系統級電流◥消耗。現在,我想簡單地討論一下如何降低待機模式下分立哼你認為我還有回頭電路的電流消耗。待機模式下既不充電也不放電※。電池電壓感應起到保護作用,通常可以通過增加空閑時嗯間來降低頻率。為了減少待機模式下的功耗,您可以在不需要感測電壓的情況下關閉電路。

                圖2中的解決方↑案使用P通道MOSFET Q20將電源切換到 LM2904B ,並由微控制器控制。為了進一向他這種層次步降低電流,我增加了Q22和Q21,用來切斷電池電壓傳感線路,從而節省更多的能量。假設電壓感應」周期為250 ms,空閑時間為250 ms,則待機時的平土均電流消耗將相當低。圖2所示的解決方案中的典型電流小於1 μA。

                image.png

                圖5:分立電路電流路徑圖∏

                結論

                總的來說,該參考設∑ 計提供了一個具有成本競爭力的電池組解決方案可憐,覆蓋高達17S的電池,是電動摩█托車的理想選擇。該設計通過以下方式實現更長的運行時間:

                ●   提高電池電壓采直接朝斷人魂沖了過來樣精度。

                ●   減少待機模式下的電流消耗。

                ●   消除不均衡兩人同時爆退影響。

                這種設□計也適用於需要16S/48-V磷酸鋰離子電池組的電信 備用電池組 。

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