| 前段時(shí)間在寫(xiě)LTC6811驅動(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。當然為了確保系統正常工作，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(xiàn)自檢，其中在使用斷線(xiàn)自檢遇到一個(gè)問(wèn)題，現在將這個(gè)問(wèn)題和大家分享下，共同學(xué)習。
說(shuō)起來(lái)慚愧，這個(gè)問(wèn)題最初是還是客戶(hù)先發(fā)現的，當時(shí)做的是一款用在兩廂純電動(dòng)(品牌這里就不說(shuō)了)上面的一體機，總壓40串，使用了4片LTC6811-2。前期在家里做斷線(xiàn)測試都是“靜態(tài)”的，沒(méi)考慮到“動(dòng)態(tài)”的情況，而且當時(shí)的關(guān)注點(diǎn)都在檢測的速度上，客戶(hù)要求斷線(xiàn)告警上報時(shí)間不能超過(guò)6S。因為斷線(xiàn)自檢比較耗時(shí)，所以，自檢頻率越高，Cell采樣“盲區”也就越大，最后定下來(lái)斷線(xiàn)自檢周期為2.5S，2次濾波，總時(shí)間5S。
使用過(guò)LTC68XX斷線(xiàn)自檢功能的都知道斷線(xiàn)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應做差，如果壓差ΔV>400mv則認為斷線(xiàn)。
拷貝一段手冊上面的原話(huà)：“ADOW 命令用于檢查 LTC6804 中的 ADC 與外部電池之間的任何導線(xiàn)開(kāi)路。該命令和 ADCV命令一樣在 C 引腳輸入端上執行 ADC 轉換，僅有的區別是兩個(gè)內部電流源在其被測量的過(guò)程中吸收或供應電流至兩個(gè)C 引腳。ADOW 命令的上拉 (PUP) 位負責確定電流源是吸收還是供應100μA 電流�？梢�?huà)裼孟旅娴暮?jiǎn)單算法來(lái)檢測 13 個(gè) C 引腳中任何一個(gè)上的導線(xiàn)開(kāi)路 (見(jiàn)圖 9)：
1) 在 PUP = 1 的情況下運行 12 節電池命令 ADOW 至少兩次。在結束時(shí)讀取電池 1 至12的電壓一次并將其存儲在陣列 CELLPU(n) 中。
2) 在 PUP = 0 的情況下運行 12 節電池命令 ADOW 至少兩次。在結束時(shí)讀取電池 1 至12 的電壓一次并將其存儲在陣列 CELLPD(n) 中。
3) 獲取上述步驟中針對電池 2 至 12 的上拉與下拉測量結果之差：CELLΔ(n) = CELLPU(n)– CELLPD(n)。
4) 對于從 1 至 11 的所有 n 值：如果 CELLΔ(n+1) < – 4 0 0 m V，則 C ( n ) 開(kāi)路。如果C E L L P U( 1 ) = 0.0000，則 C(0) 開(kāi)路。若 CELLPD(12) = 0.0000，則C(12) 開(kāi)路。
上述算法採用標準模式轉換來(lái)檢測導線(xiàn)開(kāi)路，開(kāi)路導線(xiàn)的LTC6804 端可存在多達 10nF 的電容。然而，如果在開(kāi)路C 引腳上存在更多的外部電容，則導線(xiàn)開(kāi)路轉換在步驟1 和2 中的運行時(shí)間長(cháng)度必須增加，從而為 100μA 電流源產(chǎn)生一個(gè)足夠大的差異 (以便算法檢測開(kāi)路連接) 提供時(shí)間。這可通過(guò)在步驟 1 和 2 中運行兩個(gè)以上的 ADOW 命令 (或者採用濾波模式轉換代替標準模式轉換) 來(lái)實(shí)現�！�
說(shuō)這么多，斷線(xiàn)檢測根本原理就是利用兩次采樣的ΔV，對于靜止的CELL這個(gè)沒(méi)問(wèn)題，但是在實(shí)際的實(shí)車(chē)上，一腳油門(mén)下去，CELL電壓肯定會(huì )波動(dòng)，這就可能會(huì )誤判。為了驗證這個(gè)問(wèn)題，搭了個(gè)平臺測試下，動(dòng)態(tài)模擬實(shí)際情況，在確保各個(gè)采樣線(xiàn)接觸良好的情況下，測試半天，的確出現幾次斷線(xiàn)報警記錄。
分析如下：臨界狀態(tài)下，第一次采樣（PU采樣）電壓是相對靜止的，第二次采樣（PD采樣）剛好電壓下降，而且壓差超過(guò)手冊推薦ΔV(400mv)，這就會(huì )誤判斷路，實(shí)際中這是不允許的�？赡苡腥藭�(huì )說(shuō)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(lèi)型、環(huán)境溫度、SOC狀態(tài)、老化程度，單一的僅通過(guò)改變ΔV會(huì )出現兩種情況：ΔV大了可能檢測不到斷線(xiàn)，ΔV小了又容易誤判。
為了避免誤判問(wèn)題，我們可以加入電流判斷(需應用支持)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(xiàn)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(cháng)，因為Cell電壓變化是滯后電流的，也就是說(shuō)進(jìn)行檢測的前一刻如果電流變化很大，后一時(shí)刻電流雖然穩定了，但是電壓可能還沒(méi)穩定，最好就是檢測到電流穩定后一段時(shí)間在進(jìn)行開(kāi)路自檢。
最后改完代碼，再次測試，斷路誤判問(wèn)題解決。 |
