| 前段時(shí)間在寫LTC6811驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，使用到除了基本采樣，還有IIC主控制器接口、被動(dòng)均衡。當(dāng)然為了確保系統(tǒng)正常工作，必須要有一定的自檢功能，樓主使用了“命令組”自檢、被動(dòng)均衡自檢和斷線自檢，其中在使用斷線自檢遇到一個(gè)問題，現(xiàn)在將這個(gè)問題和大家分享下，共同學(xué)習(xí)。
說起來慚愧，這個(gè)問題最初是還是客戶先發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)做的是一款用在兩廂純電動(dòng)(品牌這里就不說了)上面的一體機(jī)，總壓40串，使用了4片LTC6811-2。前期在家里做斷線測(cè)試都是“靜態(tài)”的，沒考慮到“動(dòng)態(tài)”的情況，而且當(dāng)時(shí)的關(guān)注點(diǎn)都在檢測(cè)的速度上，客戶要求斷線告警上報(bào)時(shí)間不能超過6S。因?yàn)閿嗑�自檢比較耗時(shí)，所以，自檢頻率越高，Cell采樣“盲區(qū)”也就越大，最后定下來斷線自檢周期為2.5S，2次濾波，總時(shí)間5S。
使用過LTC68XX斷線自檢功能的都知道斷線自檢的原理，就是分別進(jìn)行上/下拉采樣，然后把這兩次采樣值一一對(duì)應(yīng)做差，如果壓差ΔV>400mv則認(rèn)為斷線。
拷貝一段手冊(cè)上面的原話：“ADOW 命令用于檢查 LTC6804 中的 ADC 與外部電池之間的任何導(dǎo)線開路。該命令和 ADCV命令一樣在 C 引腳輸入端上執(zhí)行 ADC 轉(zhuǎn)換，僅有的區(qū)別是兩個(gè)內(nèi)部電流源在其被測(cè)量的過程中吸收或供應(yīng)電流至兩個(gè)C 引腳。ADOW 命令的上拉 (PUP) 位負(fù)責(zé)確定電流源是吸收還是供應(yīng)100μA 電流。可以採用下面的簡(jiǎn)單算法來檢測(cè) 13 個(gè) C 引腳中任何一個(gè)上的導(dǎo)線開路 (見圖 9)：
1) 在 PUP = 1 的情況下運(yùn)行 12 節(jié)電池命令 ADOW 至少兩次。在結(jié)束時(shí)讀取電池 1 至12的電壓一次并將其存儲(chǔ)在陣列 CELLPU(n) 中。
2) 在 PUP = 0 的情況下運(yùn)行 12 節(jié)電池命令 ADOW 至少兩次。在結(jié)束時(shí)讀取電池 1 至12 的電壓一次并將其存儲(chǔ)在陣列 CELLPD(n) 中。
3) 獲取上述步驟中針對(duì)電池 2 至 12 的上拉與下拉測(cè)量結(jié)果之差：CELLΔ(n) = CELLPU(n)– CELLPD(n)。
4) 對(duì)于從 1 至 11 的所有 n 值：如果 CELLΔ(n+1) < – 4 0 0 m V，則 C ( n ) 開路。如果C E L L P U( 1 ) = 0.0000，則 C(0) 開路。若 CELLPD(12) = 0.0000，則C(12) 開路。
上述算法採用標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換來檢測(cè)導(dǎo)線開路，開路導(dǎo)線的LTC6804 端可存在多達(dá) 10nF 的電容。然而，如果在開路C 引腳上存在更多的外部電容，則導(dǎo)線開路轉(zhuǎn)換在步驟1 和2 中的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)度必須增加，從而為 100μA 電流源產(chǎn)生一個(gè)足夠大的差異 (以便算法檢測(cè)開路連接) 提供時(shí)間。這可通過在步驟 1 和 2 中運(yùn)行兩個(gè)以上的 ADOW 命令 (或者採用濾波模式轉(zhuǎn)換代替標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)換) 來實(shí)現(xiàn)。”
說這么多，斷線檢測(cè)根本原理就是利用兩次采樣的ΔV，對(duì)于靜止的CELL這個(gè)沒問題，但是在實(shí)際的實(shí)車上，一腳油門下去，CELL電壓肯定會(huì)波動(dòng)，這就可能會(huì)誤判。為了驗(yàn)證這個(gè)問題，搭了個(gè)平臺(tái)測(cè)試下，動(dòng)態(tài)模擬實(shí)際情況，在確保各個(gè)采樣線接觸良好的情況下，測(cè)試半天，的確出現(xiàn)幾次斷線報(bào)警記錄。
分析如下：臨界狀態(tài)下，第一次采樣（PU采樣）電壓是相對(duì)靜止的，第二次采樣（PD采樣）剛好電壓下降，而且壓差超過手冊(cè)推薦ΔV(400mv)，這就會(huì)誤判斷路，實(shí)際中這是不允許的。可能有人會(huì)說我可以增大ΔV閾值，但實(shí)際的Cell狀態(tài)和很多因素有關(guān)，包括電芯類型、環(huán)境溫度、SOC狀態(tài)、老化程度，單一的僅通過改變?chǔ)會(huì)出現(xiàn)兩種情況：ΔV大了可能檢測(cè)不到斷線，ΔV小了又容易誤判。
為了避免誤判問題，我們可以加入電流判斷(需應(yīng)用支持)的條件，具體可以這樣做：第一次采樣(PU采樣)的時(shí)候，讀取干線電流值并記錄為Cur1，此后每次采樣(PU/PD采樣)都讀取一次電流Curi同Cur1比較，一旦MATH_ABS(Curi, Cur1)大于設(shè)定閾值，則放棄本次自檢。這里需要注意的是兩次采樣間隔不能太長(zhǎng)，因?yàn)镃ell電壓變化是滯后電流的，也就是說進(jìn)行檢測(cè)的前一刻如果電流變化很大，后一時(shí)刻電流雖然穩(wěn)定了，但是電壓可能還沒穩(wěn)定，最好就是檢測(cè)到電流穩(wěn)定后一段時(shí)間在進(jìn)行開路自檢。
最后改完代碼，再次測(cè)試，斷路誤判問題解決。 |
